Eletrónica de Reduzida Tensão e Gestão de Potência
Código
11459
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Nuno Filipe Silva Veríssimo Paulino
Horas semanais
4
Total de horas
52
Língua de ensino
Português
Objectivos
Dar ao aluno a capacidade de utilizar técnicas de projecto eléctrico (analítico) de circuitos analógicos integrados a operar a tensões de alimentação reduzidas (i.e., inferiores à soma dos módulos das tensões de limiar dos transístores NMOS e PMOS), nomeadamente topologias avançadas de amplificadores, comparadores e de circuitos em condensadores-comutados utilizando técnicas de ‘clock-bootstrapping’ e de ‘switched-opamp’.
Pré-requisitos
Ter obtido aprovação nas disciplinas de
- Nanocircuitos e Sistemas Analógicos (NSA),
- Eletrónica I
- Eletrónica II.
Conteúdo
A unidade curricular encontra-se dividida em 5 grandes macro módulos:
- Evolução do ‘roadmap’ da tecnologia CMOS e principais limitações impostas pela tensão de alimentação reduzida (e.g., degradação da relação sinal-ruído, degradação da precisão de emparelhamento, impossibilidade de usar mais do que 3 dispositivos em ‘stack’, etc.);
- Topologias avançadas de amplificadores e de comparadores com esquemas de realimentação positiva para operarem com tensões de alimentação reduzidas;
- Técnicas de linearização de interruptores (‘clook-bootstrapping’, SLCs, etc.);
- Técnica de ‘switched-opamp’;
- Unidade de gestão de potência de sistemas em circuito integrado
Casos de estudo dentro do estado da arte.
Bibliografia
- [opção 1 / option 1] Andreia Baschirotto, Low-Voltage Analog CMOS Design in scaled CMOS technology (course slides)
- [opção 2 / option 2] Willy Sansen, Analog Design Essentials, 2006, Springer.
Método de ensino
1- exposição da matéria: através de um conjunto de aulas com perfil de sessão de trabalho em que se promove a participação dos formandos. A exposição é suportada em informação escrita no quadro, sincronizada com slides. A componente multimédia, incluindo animações, e através de e-learning no moodle@FCT. Cada tópico é suportado em análise de casos reais
2- Privilegiar uma estratégia “hands-on”, suportada em 2 projetos em ferramenta de CAD avançado.
Método de avaliação
A avaliação final é obtida com base nas classificações obtidas nas componentes teórica (NT) e prática (NP).
A primeira (NT) é atribuída um peso de 30% e os restantes 70% são obtidos da componente prática. Para obter aprovação na disciplina, cada uma das componentes terá de atingir um nível individual superior ou igual a 9,5 valores, traduzindo-se numa nota final superior ou igual a 9,5 valores.
(NF = 30%*NT + 70%*NP)
A componente teórica (NT, com peso total de 30%) pode ser obtida através de 2 testes correspondendo a um peso de 15% cada um. A média dos dois testes deverá ser superior ou igual a 9,5 valores para garantir aprovação na componente teórica. Em alternativa, o aluno poderá optar pelo exame de recurso, com peso de 30% e nota mínima de 9,5 valores.
A componente prática (NP, com peso total de 70%) é obtida através da classificação de dois projetos a entregar no decurso do semestre. Cada projeto tem um peso 35% para a nota final, sendo necessário atingir uma média final de 9,5 valores na componente prática. A classificação de cada projeto é obtida com base nos resultados obtidos, relatório e resposta a questionário individual no moodle@FCT.
NF=(15%*NotaTeste1+15%*NotaTeste2)+(35%NotaProjeto1+35%NotaProjeto2), com
- NT=(NotaTeste1+NotaTeste2)/2 >= 9,5 valores
- NP=(NotaProjeto1+NotaProjeto2)/2 >= 9,5 valores
Em alternativa, NF=(30%*NotaExame)+35%NotaProjeto1+35%NotaProjeto2), e
- NT=NotaExame >= 9,5 valores
- NP=(NotaProjeto1+NotaProjeto2)/2 >= 9,5 valores
A frequência da disciplina é obtida pela presença (mínima) em metade das aulas de laboratório/projeto e entrega obrigatória dos dois projetos da disciplina. A frequência na disciplina é válida por um ano.