ELE 512  İleri Analog Tümdevre Tasarımı

 

Dersin Kodu

ELE512

Adı

İleri Analog Tümdevre Tasarımı

İngilizce Adı

Advanced Analog IC Design

Dili

Türkçe

Türü

Zorunlu

Lisansüstü Türü

Yüksek Lisans

Kredisi

3

Yarıyılı

Bahar

Önkoşulu

---

Programı

Elektronik Mühendisliği

Anabilim Dalı

Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği ABD

Amacı

Elektronik devre tasarımının vazgeçilmez ve önemli bir yapı grubu olan analog tümdevre yapı bloklarının oluşturulmasında MOS teknolojisi gittikçe yaygınlaşarak kullanılmakta, literatürde sürekli olarak bu alanda yapılan yeni çalışmaları ve geliştirilen yeni devre bloklarını yansıtan yazılarla karşılaşılmaktadır. Bu derste, analog MOS tümdevre tekniği konusunda bilgi eksikliğini tamamlanması ve bu alanda araştırmacılara yol göstermesi ve yeni ufuklar açması amaçlanmaktadır.

Türkçe İçeriği

Temel bağıntılar. Temel MOS yapıtaşları: Diyot bağlı MOS tranzistor, akım kaynakları, referans gerilimi üreteçleri. Kuvvetlendirici katları. CMOS işlemsel kuvvetlendiriciler. CMOS OTA tasarımı. CMOS akım taşıyıcı. CMOS analog çarpma devresi tasarımı. CMOS osilatör devreleri: s-C osilatörleri, CMOS dolup-boşalmalı osilatörler, CMOS OTA-C osilatörler, Akım taşıyıcı RC osilatörleri. Analog işaret işleme: s-C süzgeçleri, CMOS OTA-C aktif süzgeçleri, akım taşıyıcı ile gerçekleştirilen aktif süzgeç yapıları. Eşikaltı bölgesinde çalışan analog yapı blokları.

İngilizce İçeriği

Basic relations characterizing MOS behaviour. Basic MOS subcircuits: Diode connection, current sources, reference voltage sources, Amplifier stages, CMOS operational amplifiers, CMOS OTA design, CMOS current conveyors, Design of CMOS analog multipliers. Design of CMOS oscillators: s-C oscillators, CMOS relaxation oscillators, CMOS OTA-C oscillators, current-conveyor based RC oscillators. Analogue signal processing: s-C filters, CMOS OTA-C active filters, current-conveyor based RC filters. Analog circuit blocks for subthreshold operation

 

Kaynakçası

[1]

H. Hakan Kuntman, Analog MOS Tümdevre Tekniği (Ders Kitabı), ITÜ Kütüphanesi, Sayı 1587, 1997.

[2]

 

P.E. Allen and D.R. Holberg, CMOS analog circuit design (Second Edition), Oxford University Press, New York Oxford, 2002.

[3]

B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Mc Graw-Hill, , 2000.

[4]

W. M. C. Sansen, Analog Design Essentials, Springer, The Netherlands, 2006.

 [5]

D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons,  New York, 1997.

[6]

G. Ferri, N.C. Guerrini, Low-Voltage Low-Power CMOS Current Conveyors, Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London, 2003.

[7]

P.R. Gray, P.J. Hurst, S.H. Lewis, R.G. Meyer, Analysis and design of analog integrated circuits, John Wiley & Sons, Inc., 2001.

[8]

L .  Wanhammar, Analog filters using MATLAB, Springer Verlag, 2009.

[9]

D. Leblebici, Y. Leblebici, Fundamentals of High-Frequency CMOS Analog Integrated Circuits, Cambridge University Press, 2009.


 

 

Dersle ilgili FBE Sayfası

 

2012-2013 Eğitim-Öğretim Yılı

Çarşamba, 13:30-16:30, Z1 Dersliği

Ders projeksiyon cihazı yardımıyla kaynak kitaptan yararlanılarak yürütülecektir. Kaynaklar listesinde ilk sırada yer alan kitabın öğrencilerin elinde bulunması, dersin kolayca izlenebilmesi açısından yararlı olacaktır. Bu kitap dersi alan öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılacaktır.  Kitap Teknisyen İsmail Özdemir’den imza karşılığı alınabilir (Oda 3113).

 

            Dersi alacak öğrencilerin SPICE benzetim programını kullanmayı bilmeleri veya öğrenmeleri gerekmektedir.

 

 

İçerik, Kaynaklar, Sınavlar (19 Ocak 2013)

Lisansüstü Ders Katalog Formu (21 Ocak 2012)

 

Benzetimlerde Kullanılabilecek CMOS Model Parametreleri

Ödevler

Ödev 1 (pdf), 6 Mart 2013

Ödev 2 (pdf), 20 Mart 2013

Ödev 3 (pdf), 04 Nisan 2013

Ödev 4 (pdf), 17 Nisan 2013

 

Gelen Ödevler

 

Yıl içi Başarı

 

Dönem sonu projesi (pdf), 6 Mayıs 2013.

 

Önemli Not: Notların son verilme tarihi otomasyon tarafından saptanmakta, bu tarihten sonra sistem notların girişine kapatılmaktadır. Notların son girilme tarihi 3 Haziran 2013 olarak belirlenmiştir. Bu nedenle, öngörülen ödev teslim tarihi olan 29 Mayıs 2013 gününün hiçbir şekilde aşılmaması gerekmektedir. Aradaki günler değerlendirme evresine ayrılmıştır.

 

Yılsonu Başarı (30 Mayıs 2013)

Önemli Not: Yılsonu başarı durumu için kesin sonuçlar Otomasyon sayfalarındadır.  Buradaki liste sadece bilgi için verilmiştir. Buradaki liste ile bir fark bulunması durumunda Otomasyondaki sonuçlar geçerlidir.

 

 

 

 

Seminer Konuları, 6 Mart 2013

Seminer Programı, 8 Mart 2013

 

 

H. Hakan Kuntman, Analog MOS Tümdevre Tekniği (Ders Kitabı), İTÜ Kütüphanesi, Sayı 1587, 1997.

 

Bölüm 1 (31.01.2009)

 

Düzeltmeler:

Önemli: Aşağıda belirtilen dosyaları indirip, çıkış alıp kitabınızın ilgili sayfalarına yerleştirmeniz dersi izlerken kolaylık sağlayacaktır.

 

Bölüm 2 (S2.2, 2.9, 2.13, 2.15, 2.16, 2.17, Düzeltmeler)

Bölüm 2 (S.2.22, 2.23, 2.24, 2.30, 2.34, 2.35, 2.37 Düzeltmeler)

Bölüm 3 (Düzeltmeler)

Bölüm 4 (Düzeltmeler)

Bölüm 9 (Düzeltmeler) (30.03.2009)

 

Notlar:

Current Operational Amplifiers (pdf)

CCCII Yapıları (15.03.2010)

CFOA Tabanlı Osilatörler (24.03.2009)

CCII Tabanlı Süzgeç Genlik Kısıtlaması (18.03.2009)

Aktif Dirençler (30.03.2008)

Simetrik CMOS OTA yapıları (05.03.2008)

Yüksek başarımlı işlemsel kuvvetlendiriciler (26.02.2008)

Akım kuvvetlendiricileri (11.02.2008)

Yüksek salınımlı kaskod akım aynaları (6.02.2008)

DO-OTA (21.02.2010)

CCII Yapıları (21.02.2010)

DDCC ve DVCC Yapıları (21.02.2010)

 

 

İlgili Kaynaklar :

Yüksek doğruluklu DO-OTA

CCII Tabanlı Süzgeç

Yüksek doğruluklu akım kaynağı (IJE)

Yüksek doğruluklu akım kaynağı (Electronics Letters)

Yüksek başarımlı DO-OTA (Electronics Letters)

DO-OTA tabanlı aktif süzgeçler

DO-CCII tabanlı süzgeç

DO-OTA Tabanlı Osilatörler

CCII Tabanlı Osilatör

Eşikaltı Çalışan OTA'larla EEG Süzgeci Tasarımı

 

İlgili Makaleler:

-          M. Altun and H. Kuntman, ‘Design of a Fully Differential Current Mode Operational Amplifier with Improved Input-Output Impedances and Its Filter Applications’, AEU: International Journal of Electronics and Communications, Vol.62, N0. 3, 239-244, 2008.

-          S. Menekay, R.C. Tarcan, H. Kuntman, Novel high-precision current-mode multiplier/divider, Analog Integrated Circuits and Signal Processing, Vol.60, No.3, 237-248, 2009.

-          M. Altun, H. Kuntman, S. Minaei and O. K. Sayın, “Realization of nth-order current transfer function employing ECCIIs and application examples”, IJE: International Journal of Electronics, Vol. 96, No.11, 1115 – 1126, 2009.

-          F. Kacar, B. Metin, H. Kuntman, O. Çiçekoğlu, “A New High Performance CMOS FDCCII with Application Example of Biquad Filter Realization”, IJE: International Journal of Electronics Vol. 97, No. 5,  499 – 510, May 2010.

-          F. Kacar, B. Metin, H. Kuntman, “A New Dual-X CMOS Second Generation Current Conveyor (DXCCII) with a FDNR Circuit Application”, AEU: International Journal of Electronics and Communications,Vol.64, No.8, 774 – 778, 2010.

-          S. Keleş, H. Kuntman, “Four Quadrant FGMOS Analog Multiplier”, TJEECS: Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, Volume 19, Issue 2, 291-301, 2011 (doi: 10.3906/elk-1001-377).

-          F. Kaçar, H. Kuntman, “New Improved CMOS Realization of CDTA and Its Filter Applications”, TJEECS: Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, Vol.19, No.4,631-642, 2011 (doi:10.3906/elk-1003-467).

-          S. Yamacli, S. Ozcan, H. Kuntman, “New Active-Only Grounded Inductance Simulator Employing CM Approach Suitable For Wide Band Operation”, IJE: International Journal of Electronics, Vol. 98, No. 8, 981–994, 2011.

-          A.Yeşil, F. Kacar and H.Kuntman , “New Simple CMOS Realization of Voltage Differencing Transconductance Amplifier and Its RF Filter Application”, Radioengineering, Vol.20, No.3, pp 632-637, 2011.

-          F. Kacar and H.Kuntman, “CFOA-Based Lossless and Lossy Inductance Simulators”, Radioengineering, Vol.20, No.3, pp 627-631, 2011.

-          Y. Özcelep, A. Kuntman and H. Kuntman, “On the degradation of OTA-C based CMOS low-power filter circuits for biomedical instrumentation”, TJEECS: Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, Vol. 20, Issue Sup.2, pp 1359-1368i, 2012, (DOI: 10.3906/elk-1106-4).

-          F. Kacar, A. Yesil and H. Kuntman , "Current-Mode Biquad Filters Employing Single FDCCII", Radioengineering, Vol. 21, No 4, pp 1269-1278, 2012.

-          M. Sayginer, M. Yazgi, H. Hakan Kuntman and B. S. Virdee, “1–8 GHz high efficiency single-stage travelling wave power amplifier”, Analog Integrated Circuits and Signal Processing, Vol 74, Issue 1, pp 111–119, 2013, (DOI: 10.1007/s10470-012-9863-2).

-          E. Arslan,  B. Metin,  H. Kuntman and O. Cicekoglu, “MOS-only second order current-mode LP/BP filter”, Analog Integrated Circuits and Signal Processing,Vol 74, Issue 1, pp 105–109, 2013, (DOI 10.1007/s10470-012-9930-8).