Módulos teóricos
1) A Introdução à Microeletrônica e Circuitos AMS
i. Eletrônica versus Microeletrônica.
ii. Exemplos de circuitos eletrônicos.
iii. Conceitos básicos: sinais analógicos e sinais digitais, sistemas mistos e sistemas em chip.
iv. Lei de Moore e evolução dos processos CMOS.
v. Campo de trabalho e empresas do setor.
vi. Apresentação das empresas parceiras.
2) Física de Semicondutores
i. Materiais semicondutores.
ii. Junção PN.
iii. Características I/V.
iv. Estrutura do transistor bipolar.
v. Características I/V do transistor bipolar.
3) Modelo Elétrico de Transistores MOS
i. Introdução e aplicações dos MOSFETs.
ii. Estrutura de transistores MOS.
iii. Curvas I/V do transistor e definição da tensão de threshold.
iv. Derivação das características I/V.
v. Efeitos de segunda ordem.
vi. Capacitâncias parasitas do transistor MOS.
vii. Modelos do transistor MOS.
viii. Efeitos de canal curto.
4) Amplificadores Single-Ended
i. Conceitos básicos e aplicações:
ii. Conceitos de Realimentação, Ruído e Estabilidade.
iii. Estágio fonte comum (com carga resistiva, conexão diodo e carga ativa).
iv. Seguidor de fonte.
v. Estágio gate comum.
vi. Conexão cascode.
5) Amplificadores Diferenciais I
i. Par diferencial: análise qualitativa e quantitativa.
ii. Par diferencial com carga ativa.
iii. Topologias de amplificadores diferenciais de 1 estágio e saída simples: telescópico, folded-cascode.
6) Amplificadores Diferenciais II
i. Topologias de amplificadores de 2 estágios e saída simples com compensação em frequência.
ii. Topologias de amplificadores completamente diferenciais.
iii. Circuitos de CMFB e estabilidade de modo comum.
iv. Testbenches para caracterização de amplificadores.
7) Introdução a Circuitos de Power Management
i. Unidades de power management.
ii. Referências de tensão e correntes de polarização.
iii. Reguladores de tensão lineares / LDOs.
8) Comparadores CMOS
i. Topologias de comparadores dinâmicos.
ii. Caracterização de comparadores: offset, ruído de entrada, atraso.
iii. Comparadores de múltiplos estágios.
iv. Técnicas de calibração de offset.
9) Osciladores
i. Introdução.
ii. Osciladores em anel.
iii. Osciladores LC.
iv. Osciladores controlados por tensão (VCOs).
v. Ruído de fase e Jitter.
10) Introdução a circuitos de RF
i. Casamento de impedâncias.
ii. Modelo de altas frequências para transistores.
iii. Ruído, Linearidade.
iv. Circuitos básicos de transmissores e receptores de RF.
v. Amplificador de baixo ruído.
vi. Amplificadores de potência.
vii. Mixers.
viii. Sintetizadores de frequência.
ix. Phase-locked Loops (PLL).
11) Introdução a Circuitos para Comunicação Óptica
i. Introdução a comunicações ópticas.
ii. Conceitos gerais de dispositivos ópticos.
iii. Circuitos para transmissão e recepção de sinais ópticos para aplicações AMS.
12) Leiaute Analógico
i. Técnicas de leiaute.
ii. Guard-rings.
iii. Floorplanning.
iv. Roteamento.
v. Leiaute AMS.
vi. DRC/LVS.
vii. Extração de parasitas.
viii. Simulação pós-leiaute.
13) Estruturas de Lógica CMOS básicas
i. Projeto de portas lógicas básicas.
ii. Introdução ao projeto de standard cells.
iii. Projeto de flip-flops e registradores.
iv. Máquina de estados.
14) Linguagens de Descrição e Hardware
i. Introdução a linguagens HDL.
ii. Introdução ao SystemVerilog.
iii. Projeto de circuitos digitais usando HDL.
15) Síntese Lógica e Física
i. Bibliotecas de Standard Cells.
ii. Síntese lógica.
iii. Síntese física.
iv. Análise de atraso e potência.
v. Integração entre leiaute analógico e digital.
16) Modelamento de Circuitos Analógicos e Mistos
i. Linguagem VerilogA:
a. O conceito de disciplinas.
b. O conceito de contribuição de sinais.
ii. Linguagem VerilogAMS:
a. Misturando blocos digitais e analógicos.
iii. Modelamento de componentes básicos:
a. Resistores.
b. Fontes de corrente e tensão.
c. Capacitores.
d. Indutores.
e. Diodos.
iv. Modelamento de blocos:
a. Amplificadores Operacionais.
b. Topologias de amplificadores.
v. Modelamento de não-idealidades:
a. Offset de tensão e corrente.
b. Saturação de tensão e corrente.
c. Table models.
vi. Modelamento com números reais:
a. Conceitos.
b. Vantagens.
c. Modelamento com números reais em VerilogAMS.
d. Modelamento com números reais em SystemVerilog.
e. Trabalhando com disciplinas customizadas e UDNs (user defined nets).
17) Introdução à Conversão de Dados
i. Fundamentos de Conversão AD e DA.
ii. Teoria da amostragem: critério de Nyquist e aliasing.
iii. Conversores AD e DA ideais.
iv. Ruído de quantização.
v. Parâmetros e limitações de ADC: ENOB, SNR, SNDR, SFDR, DR,
linearidade, erros de ganho e offset.
18) Conversores Digital-Analógicos
i. DACs resistivos: resistivos de peso unitário e binário, R2R.
ii. DACs current-steering: pesos unitário, binário e segmentados.
iii. DACs capacitivos.
iv. Análise de topologias considerando INL/DNL e erros de ganho e offset.
19) Conversores Analógico-Digitais Nyquist-Rate
i. Circuitos Sample-and-Hold.
ii. Chaves Bootstrap.
iii. ADCs Integradores e Integradores Dupla-Rampa.
iv. ADCs Flash.
v. ADCs SAR.
vi. ADCs Pipeline.
vii. ADCs Time-Interleaved.
20) Conversores Analógico-Digitais Sobreamostrados
i. Sobreamostragem.
ii. Noise-Shaping.
iii. Moduladores sigma-delta em tempo discreto.
iv. Moduladores sigma-delta em tempo contínuo.
v. Filtros de decimação.
21) Conceitos de Integração e Testabilidade de Sistemas AMS
i. Fluxo de Integração de ASICS AMS.
ii. IO Design (ESD, voltage domains, etc).
iii. Estruturas de teste e trimming.
iv. Safe Operating Area e EMIR checks.
22) Verificação AMS
i. O plano de verificação.
ii. O simulador AMS:
a. O conceito de solver analógico e digital.
b. O conceito de elementos de interconexão (connect modules ou boundary elements).
c. Trabalhando com elementos de interconexão de tensão, corrente e disciplinas personalizadas.
iii. Escrevendo um testbench misto.
iv. Leitura e escrita de arquivos em linguagens de descrição de hardware.
v. Automação de medidas:
a. Monitores.
b. Asserções PSL.
c. Asserções em systemVerilog para sinais analógicos.
d. Conceitos de UVM para verificação circuitos mistos: o componente Wire UVM.
vi. Conceitos de cobertura (coverage) para verificação mista.
Módulos práticos
1) Introdução ao fluxo de projeto analógico.
2) Introdução aos PDKs.
3) Organização dos diretórios de trabalho.
4) Ambientação às ferramentas.
5) Edição de esquemático.
6) Geração de símbolos.
7) Criação de testbenches.
8) Configuração de simulação elétrica (transiente, DC, AC, noise).
9) Simulação estatística (Monte Carlo e corners).
10) Análise dos resultados de simulação.
11) Fluxo de leiaute analógico: edição, DRC, LVS, extração.
12) Ferramenta de simulação digital.
13) Simulação AMS.
14) Ferramentas de síntese lógica.
15) Ferramentas de síntese física.
16) Fluxo de leiaute AMS.