DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA INFORMÁTICA

DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA
E
scuela de Ingeniería
INFORMÁTICA
PROGRAMA
ASIGNATURA
CODIGO
CREDITOS
CUATRIMESTRE
ELABORADO POR
VIGENCIA
DE
ASIGNATURA
: CIRCUITOS INTEGRADOS
: TEC-643
: 03
: 12DO
: ING. YRVIN RIVERA
: ENERO, 2010
INTRODUCCIÓN:
Los circuitos integrados son unidades funcionales completas. Esto no quiere decir que por si
mismos son capaces de cumplir la función para los que estén diseñados. Para ello serán
necesarios unos componentes pasivos y activos para completar dicha funcionalidad. Si los
circuitos integrados no existieran las placas de circuito impreso para los aparatos serían muy
grandes y además estarían llenos de componentes. Este tipo de dispositivos, por su diseño, son
capaces de albergar en su interior y de forma casi microscópica gran cantidad de componentes,
sobre todo, semiconductores.
En esta asignatura se pretende dotar al alumno de los conocimientos básicos necesarios para
diseñar circuitos integrados. En primer lugar se estudiarán los procesos de fabricación de los
circuitos integrados. En segundo lugar se estudiarán las técnicas de diseño en el nivel físico para
circuitos integrados analógicos y digitales. A continuación se estudiarán las técnicas de diseño
basadas en lenguajes de descripción de hardware. Finalmente, se estudiarán las técnicas de
verificación y test de circuitos integrados.
OBJETIVOS GENERALES:
Al finalizar este programa el estudiante esta en capacidad de:





Diseñar circuitos integrados.
Identificar los procesos de fabricación de los circuitos integrados.
Usar las técnicas de diseño en el nivel físico para circuitos integrados analógicos y digitales.
Identificar las técnicas de verificación y test de circuitos integrados.
especificar y diseñar en todas sus fases sistemas electrónicos integrados complejos (con
varios millones de transistores).
 seleccionar la tecnología de realización y las herramientas de diseño que permitan un
prototipado rápido.
 realizar diseños en equipo siguiendo una metodología y planificación concreta
DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA
E
scuela de Ingeniería
INFORMÁTICA
PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN Y ASPECTOS GENERALES
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
 Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. Introducción a la Microelectrónica.
2. Conceptos y terminología.
3. Evolución histórica.
4. El mercado de la Microelectrónica.
UNIDAD 2. Tecnologías de Fabricación.
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
 Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. El proceso de fabricación de Circuitos Integrados.
2. Procesos MOS, Bipolares y BiCMOS.
3. Otras tecnologías: III-V, Thin-Film, Thick-Film.
4. El encapsulado.
UNIDAD 3. Proceso de Diseño y Herramientas CAD.
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
 Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
El proceso de diseño de Circuitos Integrados. Estilos: Full- y Semi-custom.
Niveles de descripción: funcional, arquitectural, topológico, eléctrico y físico.
Simuladores: funcionales, lógicos, eléctricos y físicos.
Editores de esquemáticos.
Editores de Layout. Reglas de diseño geométrico.
El problema de la verificación. Herramientas de ayuda: extractores, comparación LVS.
Simulación con parásitos. Simuladores híbridos.
7. Síntesis automática: "Compiladores de silicio" y generadores de módulos.
DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA
E
scuela de Ingeniería
INFORMÁTICA
PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
UNIDAD 4:
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. Consideraciones para un diseño robusto.
2. Variaciones tecnológicas: ventanas de proceso.
3. Temperatura.
4. Desapareamiento (Mismatch).
5. Rendimiento de proceso (Yield). Implicaciones económicas y de viabilidad.
6. Protecciones contra ESD y Latch-up.
7. Ruido en sistemas mixtos digital-analógico.
8. Compromisos en prestaciones: área, precisión, potencia, velocidad.
UNIDAD 5:
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. Bloques Básicos Analógicos.
2. Fuentes y espejos de corriente.
3. Llaves de paso.
4. Seguidores de tensión y desplazadores de nivel.
5. Amplificadores básicos.
6. El par diferencial.
7. Etapas de polarización y referencias.
UNIDAD 6:
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. Subsistemas Analógicos.
2. Filtros de tiempo continuo: técnicas RC-activa y gm-C.
3. Filtros de tiempo discreto: técnica de condensadores en conmutación.
4. Convertidores A/D y D/A. Ejemplos. Consideraciones de precisión.
5. Multiplicadores analógicos.
6. Osciladores y otros subsistemas.
DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA
E
scuela de Ingeniería
INFORMÁTICA
PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
UNIDAD 7:
Objetivo particular: Al finalizar esta unidad el estudiante estará en condiciones de:
Manejar las unidades de medidas usadas en telefonía.
Contenido programático:
1. Subsistemas digitales.
2. Sistemas de mediana escala de integración.
3. Consideraciones para diseños VLSI.
4. Memorias de alta escala de integración.
5. Microcontroladores y procesadores. Circuitos programables: FPGAs y FPLDs.
METODOLOGÍA:
LA METODOLOGÍA EN LA IMPARTICION DE LA ASIGNATURA ES LA SIGUIENTE:




Exposiciones del profesor de los fundamentos de la asignatura.
Modelar los dispositivos, mediante sistemas de ecuaciones matemáticas.
Trabajos en forma individual y/o grupal.
Uso del computador en los diseños de circuitos y análisis de comportamiento.
EVALUACIÓN:
Sigue la Metodología establecida por UNAPEC:
1ra. Evaluación parcial:
Examen escrito
Proyectos
2da.Evaluación parcial:
Examen escrito
Proyectos y practica
Prueba Final
Total
35 puntos
20 puntos
15 puntos
35 puntos
20 puntos
15 puntos
30 puntos
100 puntos
DECANATO DE INGENÍERA E INFORMATICA
E
scuela de Ingeniería
INFORMÁTICA
PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
R.L. Geiger, P.E. Allen, N.R. Strader: "VLSI Design Techniques for Analog and Digital Circuits",
Mc Graw Hill, 1990. ISBN: 0-07-023253-9
K.R. Laker, W.M.C. Sansen: "Design of Analog Integrated Circuits and Systems", McGraw-Hill,
1994. ISBN: 0-07-036060-X
P.R. Gray, R.G. Meyer: "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits" 3rd Ed., John
Wiley & Sons, 1993. ISBN: 0-471-59984-0
P.E. Allen, D.R. Holberg: "CMOS Analog Circuit Design", HRW, 1987. ISBN: 0-03-006587- 9
R. Gregorian, G.C. Temes: "Analog MOS Integrated Circuits for Signal Processing", Wiley,
1986. ISBN: 0-471-09797-7
J.M. Rabaey: "Digital Integrated Circuits, A Design Perspective", Prentice Hall, 1996. ISBN:
0-13-178609-1
N.H.E. Weste, K. Eshraghian: "Principles of CMOS VLSI Design, a Systems Perspective", 2nd
Ed., Addison Wesley, 1993. ISBN: 0-201-53376-6
S.S. Kang, Y. Leblebici: "CMOS Digital Integrated Circuits: Analysis and Design", Mc Graw Hill,
1995. ISBN: 0-07-038046-5
L.A. Glasser, D.W. Dobberpuhl: "The Design and Analysis of VLSI Circuits", Addison Wesley,
1985. ISBN: 0-201-12580-3
Y. Tsividis: "Mixed Analog-Digital VLSI Devices and Technology", Mc Graw Hill, 1996. ISBN: 007-065402-6
P. Antognetti, G. Massobrio: "Semiconductor Device Modeling with SPICE", McGraw-Hill,
1988. ISBN: 0-07-002107-4