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Academic Year/course: 2023/24

623 - Master's Degree in Telecommunications Engineering

60977 - Microelectronic circuit design


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60977 - Microelectronic circuit design
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
623 - Master's Degree in Telecommunications Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The purpose of this subject is to train the student in the fundamentals of mixed analogue-digital microelectronic design for the implementation of application-specific integrated circuits(ASICs). The analysis, simulation and design tools necessary for the realization of integrated circuits will be used, with the antilog-to-digital converters as a mixed system reference.

The knowledge acquired in the compulsory subjects oriented to the design of analogue and digital electronic systems is required. In addition, prior knowledge of semiconductor devices and their modelling, basic analogue cells and analogue-digital signal processing is recommended.

 

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals(SDGs) of the United Nations Agenda 2030(https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific targets, so that the acquisition of the learning results of the subject will contribute to some extent to the achievement of targets 8.2 and 8.4 of Goal 8, and target 9.4 of Goal 9.

2. Learning results

  • To know the techniques to manufacture integrated microelectronic circuits and to use the specific tools for analysis, simulation and design of a mixed application specific integrated circuit(ASIC).
  • To choose and apply the most appropriate microelectronic technology to implement analogue-digital devices in communications applications.
  • To apply integrated microelectronic design in the fields of sensing, home automation and environmental actuation systems.
  • To solve real electronic engineering problems by applying specific simulation and design techniques for integrated circuits.

3. Syllabus

  • BLOCK 1: Introduction
  • BLOCK 2: CMOS submicron technologies
    • Technological processes
    • Devices, characterization and modelling
    • Layout strategies: matching, noise minimization, crosstalk, etc.
  • BLOCK 3: Analog design flow
  • BLOCK 4: Digital design flow
  • BLOCK 5: Mixed analogue-digital system design
    • Analog-to-digital conversion

4. Academic activities

  • Participatory master class: 16 hours

The fundamental contents of the subject will be presented, with a practical orientation based on mixed microelectronic design.

  • Problem solving and case studies: 9 hours

We will work on real examples of mixed designs.

  • Laboratory practices: 15 hours

There will be different practical sessions where the necessary CAD tools for microelectronic design will be used, allowing the acquisition of the necessary skills and abilities to approach the design of a mixedIC.

  • Special practices: 5 hours

Visits to specialized laboratories, manufacturing companies, research centres, etc.

  • Teaching assignments: 39 hours

Both the evaluable teaching assignments and the preparation of laboratory practice reports are included.

  • Study and personal work: 60 hours
  • Assessment tests: 6 hours.

5. Assessment system

The subject will be evaluated by the continuous assessment system by means of the following activities:

  • Intermediate activities and tests(50% of the grade, minimum 4 out of 10).

In order to encourage the student's continuous work and the realization of the complete design of an integrated circuit, evaluable teaching assignments and individual theoretical-practical tests will be proposed. The evaluation will consider the autonomy, the quality and originality of the solution, and the analytical and critical capacity of the student.

  • Laboratory practices (50% of the grade, minimum 4 out of 10).

There will be several laboratory practices distributed throughout the semester. The following aspects will be evaluated:

  • Previous preparation of the practice.
  • Management of the required design tools and solutions provided to the problems encountered.
  • Deepening in practice.
  • Report made at the end of each practice.
  • Student autonomy and participation.

 

If the student has not passed any of these activities during the semester, they will have the opportunity to pass the subject by means of a global test in the two official exams.

 

 


Curso Académico: 2023/24

623 - Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación

60977 - Diseño microelectrónico


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60977 - Diseño microelectrónico
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
623 - Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura tiene como finalidad formar al alumno en los fundamentos del diseño microelectrónico mixto analógico-digital para la implementación de circuitos integrados de aplicación específica (ASICs). Se utilizarán las herramientas de análisis, simulación y diseño necesarias para la realización de circuitos integrados, teniendo los conversores analógico-digitales como referencia de sistema de carácter mixto.

Se requieren los conocimientos estudiados en las asignaturas obligatorias orientadas al diseño de sistemas electrónicos analógicos y digitales. Además, se recomienda disponer de conocimientos previos sobre dispositivos semiconductores y su modelado, celdas analógicas básicas y procesado de señal analógico-digital.

 

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura contribuirá en cierta medida al logro de las metas 8.2 y 8.4 del Objetivo 8, y de la meta 9.4 del Objetivo 9.

2. Resultados de aprendizaje

  • Conocer las técnicas de fabricación de circuitos microelectrónicos integrados y utilizar las herramientas específicas de análisis, simulación y diseño de un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) mixto.
  • Escoger y aplicar la tecnología microelectrónica más apropiada para implementar dispositivos analógico-digitales en aplicaciones de comunicaciones.
  • Aplicar el diseño microelectrónico integrado en los ámbitos del sensado, la domótica y los sistemas de actuación sobre el entorno.
  • Resolver problemas reales de la ingeniería electrónica aplicando, técnicas de simulación y diseño específicas para circuitos integrados.

3. Programa de la asignatura

  • BLOQUE 1: Introducción
  • BLOQUE 2: Tecnologías submicrónicas CMOS
    • Procesos tecnológicos
    • Dispositivos, caracterización y modelado
    • Estrategias de layout: matching, minimización de ruido, crosstalk, etc.
  • BLOQUE 3: Flujo de diseño analógico
  • BLOQUE 4: Flujo de diseño digital
  • BLOQUE 5: Diseño de sistemas mixtos analógico-digital
    • Conversión analógico-digital

4. Actividades académicas

  • Clase magistral participativa: 16 horas

Se expondrán los contenidos fundamentales de la asignatura, con una orientación práctica fundamentada en el diseño microelectrónico mixto.

  • Resolución de problemas y casos: 9 horas

Se trabajará sobre ejemplos reales de diseños mixtos.

  • Prácticas de laboratorio: 15 horas

Se estructuran distintas sesiones prácticas donde se utilizarán las herramientas CAD necesarias para el diseño microelectrónico, permitiendo adquirir las capacidades y destrezas necesarias para abordar el diseño de un CI mixto.

  • Prácticas especiales: 5 horas

Visitas a laboratorios especializados, empresas fabricantes, centros de investigación, etc.

  • Trabajos docentes: 39 horas

Se incluyen tanto los trabajos docentes evaluables como la elaboración de los informes de prácticas de laboratorio.

  • Estudio y trabajo personal: 60 horas
  • Pruebas de evaluación: 6 horas

5. Sistema de evaluación

La asignatura se evaluará en la modalidad de evaluación global mediante las siguientes actividades:

  • Actividades y pruebas intermedias (50 % de la nota, mínimo 4 sobre 10).

Con el fin de incentivar el trabajo continuado del estudiante y la realización del diseño completo de un circuito integrado, se propondrán trabajos docentes evaluables y pruebas teórico-prácticas individuales. En la evaluación se considerará la autonomía, la calidad y originalidad de la solución, y la capacidad analítica y crítica del alumno.

  • Prácticas de laboratorio (50 % de la nota, mínimo 4 sobre 10).

Se realizarán varias prácticas de laboratorio distribuidas a lo largo del semestre. Se evaluarán fundamentalmente los siguientes aspectos:

  • Preparación previa de la práctica.
  • Manejo de las herramientas de diseño requeridas y soluciones aportadas a los problemas encontrados.
  • Profundización en la práctica.
  • Informe realizado al finalizar cada práctica.
  • Autonomía y participación del estudiante.

 

Si el estudiante no ha superado alguna de estas actividades durante el semestre, tendrá la oportunidad de superar la asignatura mediante una prueba global en las dos convocatorias oficiales.