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Modulgruppe 4: Elektronische Bauelemente, Schaltungen und Systeme
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Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer [VORL ADU] -
- Dozent/in:
- Frank Ohnhäuser
- Angaben:
- Vorlesung, 1 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Die Vorlesung wird zunächst digital stattfinden, hierzu bitte Vorlesungs- und Übungskurs auf StudOn beitreten (kein Passwort notwendig): https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=cat_479770 Dann seid Ihr per e-mail erreichbar. Hier findet Ihr auch ein Forum mit weiteren Infos und der Möglichkeit, Fragen zu stellen. Bei weiteren Problemen ist der Übungsleiter Timo erreichbar unter timo.mai@fau.de.
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, EL 4.14
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- ADU, DAU Kenngrößen und Spezifikation
Überblick über unterschiedliche Umsetzerarchitekturen SAR-Umsetzer Design Abtast-Halte Glieder Komparatoren Rauscheffekte in Umsetzern Delta-Sigma-ADU Current Steering DAC String DAC R-2R DAC Delta-Sigma DAC Integration von ADUs in ein Gesamtsystem
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Übungen zu Analog-Digital und Digital-Analog-Umsetzer [UE ADU] -
- Dozent/in:
- Timo Mai
- Angaben:
- Übung, 1 SWS, nur Fachstudium, Die Vorlesung wird zunächst digital stattfinden, hierzu bitte Vorlesungs- und Übungskurs auf StudOn beitreten (kein Passwort notwendig): https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=cat_479770 Dann seid Ihr per e-mail erreichbar. Hier findet Ihr auch ein Forum mit weiteren Infos und der Möglichkeit, Fragen zu stellen. Bei weiteren Problemen ist der Übungsleiter Timo erreichbar unter timo.mai@fau.de.
- Termine:
- Zeit/Ort n.V.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- In der Übung zur Vorlesung Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer soll der Inhalt aus der Vorlesung mit einem praktischen Beispiel vertieft werden. Ziel ist der Schrittweise Aufbau eines integrierten SAR-Umsetzer. Der Entwurf der Schaltung erfolgt für einen 180nm Analog-IC Prozess. Die Übung wird mit den Software-Tools der Firma Cadence durchgeführt, welche führend für den Entwurf von integrierten analog und Hochfrequenz-Schaltungen ist.
Im einzelnen sollen folgende Schaltungen gebaut werden:
Abtast-Halte Glied Kapazitiver DAC SAR-Register Komparator
Im letzten Schritt werden die einzelnen Komponenten zu einem vollständigem ADU zusammengebaut.
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Entwurf Integrierter Schaltungen II [EIS II] -
- Dozent/in:
- Sebastian M. Sattler
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung wird online angeboten und wird nach Anmeldung wöchentlich zur Verfügung gestellt
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 04.023
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt formalisierte Methoden für den Entwurf kombinatorischer Schaltungen. Schwerpunkt liegt auf einer grundlagenorientierten Darstellung der verwendeten Definitionen und Algorithmen, damit eine Übertragung auf und Anwendung in andere Wissensgebiete erleichtert wird.
Einführung Zielstellung beim Entwurf binärer Systeme Beschreibungen kombinatorischer Systeme Darstellung Boolescher Funktionen Normalformen Automatenbasierte Komposition Überdeckungstabelle Dynamische Operationen Ableitung nach der Zeit Schaltungtechnische Realisierung kombinatorischer Systeme Dynamisches Verhalten von kombinatorischen Schaltungen Strukturierte Datenanalyse
- Empfohlene Literatur:
- Zander, Logischer Entwurf binärer Systeme
VEB Verlag Technik, Berlin 1989
- Schlagwörter:
- Entwurf Mikroelektronik Integrierte Schaltung IC Transistor CMOS Schaltnetze Schaltwerke Steuerwerk Automat Simulation Test
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Halbleiter- und Bauelementemesstechnik [HBMT-V] -
- Dozent/in:
- Sven Berberich
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung und Übung werden zunächst im digitalen Format über StudOn (https://www.studon.fau.de/crs2839802.html) stattfinden.
- Termine:
- Di, 8:15 - 11:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
Vorlesung und Übung werden zunächst im digitalen Format über StudOn (https://www.studon.fau.de/crs2839802.html) stattfinden.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- In der Vorlesung Halbleiter- und Bauelementemesstechnik werden die wichtigsten Messverfahren, die zur Charakterisierung von Halbleitern und von Halbleiterbauelementen benötigt werden, behandelt. Zunächst wird die Messtechnik zur Charakterisierung von Widerständen, Dioden, Bipolartransistoren, MOS-Kondensatoren und MOS-Transistoren behandelt. Dabei werden die physikalischen Grundlagen der jeweiligen Bauelemente kurz wiederholt. Im Bereich Halbleitermesstechnik bildet die Messung von Dotierungs- und Fremdatomkonzentrationen sowie die Messung geometrischer Dimensionen (Schichtdicken, Linienbreiten) den Schwerpunkt.
- Empfohlene Literatur:
- Vorlesungsskript
- Schlagwörter:
- Halbleiterbauelemente, Messtechnik
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Prozessintegration und Bauelementearchitekturen [PiBa-V] -
- Dozent/in:
- Tobias Erlbacher
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Veranstaltung wird zunächst ohne Präsenztermine im digitalen Format angeboten (StudOn)
- Termine:
- Fr, 10:15 - 11:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- In dieser Vorlesung werden die physikalischen Anforderungen an integrierte Bauelemente und deren Umgebung definiert und Lösungsansätze anhand von Prozess-Sequenzen vorgestellt.
Insbesondere soll dabei dargelegt werden, wie durch die stetige Verkleinerung der Strukturen neue prozesstechnische Verfahren zur Einhaltung der an die Technologie gestellten Forderungen notwendig werden.
In einer Einleitung werden kurz die Methoden der Herstellung (vgl. Technologie integrierter Schaltungen) vorgestellt. Die für Mikroprozessoren und Logikschaltungen wichtige CMOS-Technik wird im Anschluss daran ausführlich behandelt, gefolgt von der Bipolartechnik und der BiCMOS-Technik, bei der sowohl CMOS, als auch
Bipolarschaltungen auf einem Chip integriert werden. Der nächste Vorlesungsabschnitt widmet sich den statischen und dynamischen Speichern, hier werden sowohl die wichtigsten Speicherarten (DRAM, SRAM, EPROM, Flash) vorgestellt, als auch die notwendigen Technologieschritte. Ein kurzes Kapitel befasst sich mit dem Aufbau von Leistungsbaulelementen. Die Problematik der Metallisierung sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik, die für alle Bauelemente ähnlich ist, wird im Anschluss behandelt. Das letzte Kapitel beinhaltet Aspekte zur Ausbeute und Zuverlässigkeit von Bauelementen.
- Schlagwörter:
- Halbleitertechnologie
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Test Integrierter Schaltungen [TEST] -
- Dozent/in:
- Klaus Helmreich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, HF-Technik: SR 5.14
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG4 1-3
- Inhalt:
- 1. Test in der Halbleiterfertigung:
Einordnung innerhalb der Halbleiterindustrie,
wirtschaftliche Bedeutung im Vergleich zu Entwurf und Fertigung.
2. Messen und Testen:
Meßunsicherheit, Fehlerschranken, statistische Schätzung,
Umgang mit Meßunsicherheit, Entscheidung aufgrund von Meßdaten, Irrtumsrisiken, Interpretation von Testergebnissen.
3. Fehler und Tests:
Klassifizierung von Fehlern,
Test im Herstellungsprozess und im Produktzyklus.
4. Testkosten und Prüfstrategie:
Zehnerregel, Testkomplexitätsmaße, Abwägung Testkosten/Testgüte,
Summenausbeute, Fehlerüberdeckung, Ausfallrate.
5. Testansätze und Testgenerierung:
Notwendigkeit von Produktionstest und Zuverlässigkeitstest,
Simulation und Test, Parametertest, Funktionstest, Strukturtest,
Fehlermodelle, Testmustererzeugung.
6. Testsysteme:
Entwicklungsgeschichte, Testsystemtypen,
Anforderungen und Leistungsmerkmale,
Komponenten und Funktionsweise.
7. Testbeschreibung:
Prüfprogramm und Prüfmuster, Zeitsteuerung, Systemarchitekturen,
Speicherbedarf, Signalformate, Sonderfunktionen.
8. Mixed-Signal Test:
Instrumentierung, digitale Signalverarbeitung, kohärentes Testen,
Beispiel: Tests an einem A/D-Umsetzer, Histogrammmethoden,
Auswertung im Frequenzbereich.
9. Test weiterer Schaltungsklassen:
Speicher, Hochfrequenzschaltungen, SOCs/SIPs
10. Testfreundlicher Entwurf:
Ad-hoc-Methoden, strukturspezifische Methoden, Prüfpfadmethoden, BIST
- Schlagwörter:
- Test, integrierte Schaltungen, Fertigung, Mixed-Signal
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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