EDA/CAD para Nanoeletrónica
Código
10491
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Maria Helena Silva Fino
Horas semanais
3
Língua de ensino
Português
Objectivos
Esta unidade curricular tem como objetivo familiarizar os alunos com as novas tecnologias de circuitos integrados de dimensões nanométricas. Pretende-se ainda sensibilizar os alunos para a necessidade de desenvolvimento e utilização de novos modelos compactos para a caracterização dos elementos ativos e passivos utilizados em projeto de eletrónica analógica e de RF. Finalmente, pretende-se que os alunos compreendam as novas metodologias de projeto decorrentes da utilização de tecnologias nanométricas.
Pré-requisitos
Conhecimentos de básicos de Electrónica.
Conhecimentos de programação em Matlab.
Domínio de utilização de ambientes de simulação eléctrica, preferencialmente Cadence.
Conteúdo
1- Introdução à Nano electrónica.
2- Modelos de Transístores MOS em dimensões nanométricas- Modelo N-Power, modelo EKV.
3- Determinação de parâmetros de modelo EKV2.6 para tecnologia UMC130
4- Modelos para bobines integradas- Modelo Pi.
5 - Desenvolvimento de modelos em Verilog-A.
6- Caracterização de blocos RF elementares utilizando Verilog-A.
7- Introdução à Otimização de blocos RF- elementares
Bibliografia
- T. Sakurai, A. R. Newton, “ A simple MOSFET Model for Circuit Analysis”, IEEE transactions on Electron Devices, Vol. 38, Nº 4, pp. 887-893, April 1991.
- Arthur Nieuwoudt, Yehia Massoud, “Multi-level Approach for Integrated Spiral Inductor Optimization, Design Automation Conference, pp. 648-651, June 2005.
- Pedro Pereira, Helena Fino, Fernando Coito, M.Ventim-Neves, "ADISI- an Efficient Tool for the Automatic Design of Integrated Spiral Inductors", IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems, Hammamet- Tunisia, 13-16 December 2009.
- Jamil Kawa, Charles Chiang, Raul Camposano, “EDA Challenges in Nano-scale Technology”- IEEE 2006 Custom Intergrated Circuits Conference (CICC)
- Chrsitian C. Enz, Eric A. Vitoz, Charge-based MOS Transistor Modeling- The EKV model for low-power and RF IC Design, John Wiley and sons, 2006.
Método de ensino
Metodologia baseada em sessões tutorias semanais em que os conceitos são ministrados. Entre sessões tutoriais os alunos desenvolvem “scripts” em Matlab que permite desenvolver os modelos ensinados. Uma vez obtidos os parâmetros para os modelos NPower para a tecnologia UMC130, é considerado este modelo na caracterização de um amplificador de tensão, onde se analisam as limitações do modelo. Os resultados deste trabalho são descritos num primeiro trabalho de avaliação. Num segundo trabalho, determinam-se os parâmetros do modelo EKV para a tecnologia UMC130 e utiliza-se este modelo na caracterização de um bloco RF.
O terceiro trabalho envolve a utilização de optimização no dimensionamento de um bloco básico de RF.
Método de avaliação
Elaboração de três trabalhos com relatório.
Trabalho 1- 20%
Trabalho 2 - 40%
Trabalho 3- 40%