1. Datos de la asignatura Nombre Dispositivos y Diseño Microelectrónico Módulo Básica Código 205102004 Titulación Máster en Tecnologías de la Información y Comunicaciones Plan de estudios 2006 Centro 2006 Perido Lectivo Segundo Cuatrimestre Idioma Español ECTS 3 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo horas 90 Pagina 1 de 11
2. Datos del profesorado 2.1 Profesor/a rescponsable Profesor/a responsable Doménech Asensi, Ginés Departamento Electrónica Telefono 968326454 Correo electrónico Gines.Domenech@upct.es 2.2 Otros/as profesores/as de la asignatura Pagina 2 de 11
3. Contexto, requisitos y medidas especiales 3.1. Contexto de la asignatura en el Plan de Estudios Se trata de una asignatura en la que se tratan aspectos fundamentales de la tecnología del silicio desde dos puntos de vista. Por una parte se incide en las tecnologías y procesos de fabricación de los dispositivos microelectrónicos basados en silicio, incluyendo los desarrollos recientes y futuros. Por otra se profundiza en las técnicas de diseño microelectrónico, y en particular en los circuitos de señal analógica y mixta. 3.2. Requisitos y recomendaciones para cursar la asignatura Es recomendable que los alumnos tengan conocimientos sobre fundamentos de dispositivos electrónicos. 3.3. Medidas especiales previstas Estudiantes discapacitados Se tendrán en cuenta estas situaciones y se ofrecerán las mayores facilidades posibles. Para ello los alumnos deben contactar con el profesor al inicio del cuatrimestre. Estudiantes extranjeros A los alumnos extranjeros que no conozcan el español se les facilitará el seguimiento de la asignatura en la medida de lo posible, por ejemplo mediante la realización de la evaluación en inglés. La bibliografía de la asignatura está disponible tanto en inglés como en español. Las consultas al profesor podrán realizarse también en inglés. Otros Otros casos especiales serán asimismo tenidos en cuenta, en la medida de lo posible. Para ello los alumnos deben contactar con el profesor al inicio del cuatrimestre. Pagina 3 de 11
4. Objetivos, competencias y actividades formativas 4.1. Descripción general de los objetivos de la asignatura Los objetivos de esta asignatura consisten en la adquisición del siguiente conjunto de habilidades y competencias: -Adquirir unos conocimientos básicos sobre la tecnología del silicio y los procesos de fabricación, que permitan comprender las particularidades del diseño microelectrónico. -Conocer los fundamentos del diseño digital y los circuitos integrados analógicos básicos. -Ser capaz de analizar y sintetizar la estructura y comportamiento de los principales circuitos CMOS analógicos y de señal mixta. -Adquirir la habilidad de manejar con soltura las herramientas software de diseño electrónico. -Habilidad de consultar documentación y bibliografía sobre dispositivos y diseño microelectrónico. 4.2. Competencias específicas del título que desarrolla la asignatura - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación. - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo - Que los estudiantes posean conocimientos y habilidades para producir resultados de investigación con potencial innovador y estén capacitados para la realización de una tesis doctoral en el seno de un grupo de investigación - Capacidad para revisar sistemáticamente la bibliografía relacionada con un tema de investigación inclutendo la búsqueda, selección crítica y síntesis de los contenidos de las principales referencias - Capacidad para diseñar y utilizar sistemas e instrumentos electrónicos en los ámbitos de las telecomunicaciones y el procesamiento de señal en un entorno tecnológico e investigador - Capacidad para el diseño, prototipado y fabricación de equipos electrónicos - Capacidad para utilizar herramientas software de cálculo científico y desarrollo tecnológico en el ámbito de las tecnologías de la información y las telecomunicaciones - Capacidad para diseñar circuitos integrados analógicos, digitales y mixtos. Conocimiento de los procesos de fabricación de dispositivos y circuitos electrónicos tanto actuales como en desarrollo - Capacidad para diseñar y utilizar equipos e instrumentos electrónicos en los ámbitos de las telecomunicaciones y en la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas - Capacidad de desarrollar circuitos electrónicos a través de esquemáticos y mediante lenguajes de descripción de hardware. Implementación utilizando circuitos integrados estándar y dispositivos lógicos programables (FPGAs) 4.3. Competencias transversales que desarrolla la asignatura Pagina 4 de 11
Titulación: Máster en Tecnologías de la Información y Comunicaciones 4.4. Actividades formativas con su peso en ECTS/horas Tipo de actividad* P1 P2 P3 P4 P5 P5 NP1 NP2 ECTS 0.45 0.1 0.25 0.1 0.07 0.03 1 1 Carga de trabajo del estudiante 13.5 3 7.5 3 2.1 0.9 30 30 (*) Actividades presenciales P1 P2 P3 P4 P5 P6 Clase magistral participativa Clase orientada a la resolución de problemas y casos de estudio. Clase práctica en laboratorio Asistencia a seminarios, conferencias, visitas guiadas, etc. Presentación de trabajos ante el profesor Realización de pruebas de evaluación Actividades no presenciales NP1 NP2 Estudio personal o en grupo de estudiantes Preparación de trabajos y ejercicios Pagina 5 de 11
5. Contenidos 5.1. Programa de teoría 5.1.1. Desglose de los bloques temáticos por lecciones Bloque 1. Dispositivos microelectrónicos Lección 1.0. Introducción a la tecnología del silicio y el diseño microelectrónico. Lección 1.1. Dispositivos microelectrónicos. Lección 1.2. Equipamiento industrial y de investigación. Lección 1.3. Procesos especiales de fabricación y tendencias futuras. Bloque 2. Fundamentos de diseño microelectrónico CMOS. Lección 2.0. Diseño de circuitos digitales CMOS. Lección 2.1. Subcircuitos integrados analógicos. Bloque 3. Diseño de circuitos CMOS de señal mixta. Lección 3.0. Amplificadores básicos CMOS. Lección 3.1. Filtros activos en tiempo continuo. Lección 3.2. Circuitos convertidores de datos. 5.1.2. Desglose de los bloques temáticos por actividades Bloque 1. Dispositivos microelectrónicos Actividad 1.1. Clase de teoría de la lección 1: Introducción a la tecnología del silicio y el diseño microelectrónico Horas estimadas: 3 Semana/s: 16 Actividad 1.2. Estudio personal de la lección 1.5 Semana/s: 16 Actividad 1.3. Clase de teoría de la leccion 2: Dispositivos microelectrónicosinvestigación.5 Semana/s: 17 Actividad 1.4. Resolución de problemas de la lección 2 Horas estimadas: 0.5 Clase orientada a la resolucion de problemas y casos de estudio. Pagina 6 de 11
Semana/s: 17 Actividad 1.5. Estudio personal de la lección 2.5 Semana/s: 17 Actividad 1.6. Seminario sobre los contenidos de la lecciones 3: Equipamiento industrial y de investigación Horas estimadas: 3 Asistencia a seminarios, conferencias, visitas guiadas, etc. Semana/s: 18 Actividad 1.7. Estudio personal de la lección 3.5 Semana/s: 18 Actividad 1.8. Clase de teoría de la lección 4: Procesos especiales de fabricación y tendencias futuras Horas estimadas: 3 Semana/s: 19 Actividad 1.9. Estudio personal de la lección 4.5 Semana/s: 19 Bloque 2. Fundamentos de diseño microelectrónico CMOS. Actividad 2.1. Clase de teoría de la lección 5:. Diseño de circuitos digitales CMOS Horas estimadas: 1 Semana/s: 20,24,25,26,27,28,29,30 Actividad 2.2. Resolución de problemas de la lección 5. Horas estimadas: 0.5 Clase orientada a la resolucion de problemas y casos de estudio. Semana/s: 20,24,25,26,27,28,29,30 Actividad 2.3. Estudio personal de la lección 5 Semana/s: 20,24,25,26,27,28,29,30 Pagina 7 de 11
Actividad 2.4. Preparación de trabajos sobre la lección 5 Preparacion de trabajos y ejercicios. Semana/s: 20 Actividad 2.5. Clase de teoría de la lección 6:. Subcircuitos integrados analógicos Horas estimadas: 1 Semana/s: 21 Actividad 2.6. Resolución de problemas de la lección 6. Horas estimadas: 1 Clase orientada a la resolucion de problemas y casos de estudio. Semana/s: 21 Actividad 2.7. Estudio personal de la lección 6 Semana/s: 21 Actividad 2.8. Preparación de trabajos sobre la lección 6 Preparacion de trabajos y ejercicios. Semana/s: 21 Bloque 3. Diseño de circuitos CMOS de señal mixta. Actividad 3.1. Preparación del informe final Horas estimadas: 4 Preparacion de trabajos y ejercicios. Semana/s: 25,29,30 Actividad 3.2. Clase de teoría de la lección 7: Amplificadores básicos CMOS. Horas estimadas: 1 Semana/s: 22 Actividad 3.3. Resolución de problemas de la lección 7 Horas estimadas: 0.5 Clase orientada a la resolucion de problemas y casos de estudio. Semana/s: 22 Actividad 3.4. Estudio personal de la lección 7 Pagina 8 de 11
Semana/s: 22 Actividad 3.5. Clase de teoría de la lección 8: Filtros activos en tiempo contínuo Horas estimadas: 0.5 Semana/s: 23 Actividad 3.6. Resolución de problemas de la lección 8 Horas estimadas: 0.5 Clase orientada a la resolucion de problemas y casos de estudio. Semana/s: 23 Actividad 3.7. Estudio personal de la lección 8 Semana/s: 23 Actividad 3.8. Clase de teoría de la lección 9: Circuitos convertidores de datos Horas estimadas: 1.5 Semana/s: 24,25 Actividad 3.9. Estudio personal de la lección 9 Horas estimadas: 5 Semana/s: 24,25,26 Actividad 3.10. Presentación de informe de prácticas.1 Presentacion de trabajos ante el profesor. Semana/s: 15 5.2. Programa en prácticas Lugar Las prácticas tienen lugar en uno de los laboratorios de electrónica del departamento de Electró Duración Entre 1 y 2 horas.<br> Frecuencia Semanales entre las semanas 5 y 10.<BR> Estudiantes por grupo 1 Elección de grupo Se indicará al principio de cuatrimestre.<br> 5.2.1 Desglose de las sesiones prácticas Pagina 9 de 11
Práctica 1. Circuitos Digitales. Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 2 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 2 Semana/s: 20 Práctica 2. Funciones analógicas. Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 1 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 3 Semana/s: 21,26 Práctica 3. Amplificador CMOS. Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 1 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 2 Semana/s: 22,26 Práctica 4. Filtros continuos Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 1 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1.5 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 5 Semana/s: 23,27 Práctica 5. Convertidores de datos I Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 1 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1.5 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 5 Semana/s: 24,28 Práctica 6. Convertidores de datos II Horas estimadas de estudio/preparación antés de la práctica: 1 Horas estimadas de realización de la de la práctica en el laboratorio: 1.5 Horas estimadas de preparación de informe/memoria de la práctica: 5 Semana/s: 25,29 Pagina 10 de 11
6. Métodología docente 6.1. Método docente empleado en la asignatura Se empleará la clase participativa como método principal de transmisión de los conocimientos y adquisición de las competencias y capacidades, empleando medios clásicos como la pizarra y otros diversos medios audiovisuales. Para ello se hará énfasis en el trabajo experimental de laboratorio y en la resolución de problemas. 7. Mecanismos de evaluación 7.1. Métodos de evaluación de la asignatura El método de evaluación de la asignatura podrá incluir la presentación y defensa de un trabajo final, y la evaluación de los informes de prácticas de laboratorioasí comola asistencia a las sesiones de prácticas oblgatorias. 8. Recursos y bibliografía recomendada 8.1. Bibliografía básica R.J. Baker, "CMOS Circuit design, layout and simulation", IEEE Press, Wiley, 2010 8.2. Bibliografía complementaria R.J. Baker, "CMOS mixed-signal circuit design", IEEE Press, Wiley-Interscience, 2002 T. Deliyannis, Y. Sun, J.K. Fidler, "Continuous-Time Active Filter Design", CRC Press, NY, 1999 P.E. Allen, D.R. Holberg "CMOS Analog Circuit Design", Oxford University Press, 1987 S. M. Kang, Y. Leblebici "CMOS Digital Integrated Circuits", Mc Graw Hill, 2003 8.3. Otros recursos.- Datasheets de componentes.- Manuales de instrumentación.- Aula virtual.- Herramientas CAD de diseño electrónico: PSPICE Pagina 11 de 11