La finalità del corso è quella di introdurre gli studenti alla conoscenza dei blocchi funzionali di base per la realizzazione di sistemi ad alta frequenza sia dal punto di vista della analisi che delle tecniche di progettazione. Il punto di vista sarà principalmente di tipo sistemistico. Il corso partendo dalle architetture dei ricevitori e dei trasmettitori a microonde e a onde millimetriche si concluderà con la descrizione dei sistemi SoC nuova frontiera dei microsistemi.
High-Frequency
Integrated Circuits
SORIN VOINIGESCU + materiale sotto forma di slide fornito a lezione dal docente
Obiettivi Formativi
Scopo del corso è quello di fornire allo studente una panoramica dei sistemi elettronici ad alta frequenza, delle tecniche di analisi e di progettazione ad essa correlate.
In particolare lo studente al termine del corso dovrà aver acquisito le conoscenze di base relative a:
- Evoluzione dei circuiti integrati ad alta frequenza
- Sistemi di comunicazione wireless
- Architetture ricevitori
- Architetture del trasmettitore
- Applicazioni di sistema
- Metodologia di progettazione per SoC ad alta frequenza
Prerequisiti
Per un corretto comprensione delle tematiche affrontate all'interno del presente corso risulta utile che lo studente abbia conoscenza dei principi di funzionamento dei dispositivi elettronici ad alta frequenza, dei sistemi a microonde e a onde millimetriche e delle principali tecniche di progettazione per circuiti a microonde
Metodi Didattici
Lezioni in aula, Esercitazioni in aula
Illustrazione di esempi di sistemi commerciali
Modalità di verifica apprendimento
La verifica finale consta di una prova orale in cui attraverso un approfondita discussione con il docente sarà valutato il livello di confidenza raggiunto negli argomenti proposti a lezione.
Programma del corso
- Circuiti ad alta frequenza nei sistemi wireless, fibra ottica e di imaging
- Evoluzione dei circuiti integrati ad alta frequenza
-Progettazione di IC ad alta frequenza
- Sistemi di comunicazione wireless
- Ricetrasmettitori radio
- Tecniche di modulazione
- Architetture ricevitori
- Architetture del trasmettitore
- Specifiche del ricevitore
- Specifiche del trasmettitore
- Budget di collegamento
- Array fasati
- Applicazioni di sistema
- Comparazione delle tecniche di progettazione dei circuiti analogici rispetto ai circuiti ad alta frequenza
- Tecniche per massimizzare la larghezza di banda
- Fondamenti di tecniche non lineari per la progettazione dei PA
- Classi di PA e forme d'onda di tensione associate
- Modulazione lineare di PA
- Tecniche per la ricombinazione del la potenza
- Specifiche LNA e cifre di merito
- Obiettivi di progettazione per LNA sintonizzati
- Metodologia di progettazione LNA differenziale
- Variazione di processo in LNA sintonizzati
- Fondamenti del mixer
- Specifiche del mixer
- Topologie del mixer
- Fondamenti su switches, sfasatori e modulatori
- Topologie VCO a basso rumore
- Metodologia di progettazione per SoC ad alta frequenza