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MMIC4U Microwave Chip Projekt

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#40857 / #1

WS 2017/18 - WS 2018/19

Deutsch, Englisch

MMIC4U Microwave Chip Project
MMIC4U Microwave Chip Projekt

9

Gerfers, Friedel

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch, Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Technische Informatik und Mikroelektronik

34341200 FG Mixed Signal Circuit Design

Keine Angabe

Kontakt


EN 4

Runge, Marcel

marcel.runge@tu-berlin.de

https://www.tu.berlin/msc/studium-lehre/lehrveranstaltungen-sose/mmic4u

Lernergebnisse

Die Studierenden beherrschen die wesentlichen Konzepte und insbesondere Tools, die für die integrierten‚ RF Schaltungen angewandt werden. Sie verfügen im Rahmen eines praktisch orientierten Ausbildungsteils über die Fähigkeit selbständig Grundschaltungen zu entwerfen, zu simulieren und das Layout zu erarbeiten und experimentell im Labor zu testen.

Lehrinhalte

Durch zunehmende Chip-Integration insbesondere in der Kommunikationstechnik ist ein grundlegendes und designorientiertes Verständnis integrierter Hoch- und Höchstfrequenzschaltungssysteme zunehmend wichtig. So sind moderne Empfänger-und Sendermodule immer häufiger im Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich anzutreffen. Hierfür wird klassisches Transistor (MOS, Bipolar)-Schaltungsdesign und Hochfrequenzdesign zusammen verknüpft und mit Hilfe neuester Designsoftware und Technologien auf Industriestandard angewandt. Neben der Analyse steht dabei insbesondere die Synthese, d.h. die Implementierung, von Hochfrequenz-Verstärkern (Low-Nosie Amplifier, Power Amplifier) vermittelt. Dabei meint Synthese insbesondere auch den Design Flow für die Optimierung und Validierung der Schaltungsdesigns, inklusive des Layouts und Post-Layout Verifikationsmethoden, um die entworfenen Schaltungen schließlich bei einer Halbleiter-Fab in Produktion zu geben. MMIC4U (Microwave Monolithic Integrated Circuit for YOU): Zusammen mit dem IHP Leibniz-Institut, sind die beiden Veranstaltungen so organisiert, dass die Chipdesigns zwischen den beiden Semestern gefertigt werden. D.h. jede Gruppe hat von dem fertiggestellten Chipdesign aus dem ersten Semester zu Beginn des zweiten Semesters einen tatsächlich gefertigten Chip zur Verfügung. Der Fokus der zweiten Veranstaltung ist unter Anleitung experimentelle Auswertungen durchzuführen. In einer natürlichen Laborumgebung können grundlegende Analyseverfahren erlernt und am eigenen Chip praktiziert werden. Die Studierenden durchlaufen somit einen kompletten Entwurfs-, Produktions, und Charakterisierungszyklus.

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
MMIC4U Chip ClassIVWiSeKeine Angabe2
MMIC4U Chip LabPJSoSeKeine Angabe2
MMIC4U Chip ProjectPJWiSeKeine Angabe2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

MMIC4U Chip Class (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

MMIC4U Chip Lab (PJ):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Prüfungsvorbereitung15.01.0h15.0h
Vor-/Nachbereitung15.02.0h30.0h
75.0h(~3 LP)

MMIC4U Chip Project (PJ):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 255.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 9 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Lehrveranstaltungen sind Vorlesungen, Übungen und Praktika. Die Veranstaltung bietet im wöchentlichen Wechsel Theorie mit Übung, und Designlabor (MMIC4U Chip Class & Project) bzw. Messlabor (MMIC4U Chip Lab) an. Für die Abgabe des Chipdesigns ist verpflichtend der 15. Januar des jeweiligen WS, wobei die vorige funktionale Verifikation des Designs obligatorisch ist. Das Chipdesign wird dabei in maximal 8 Gruppen von jeweils 2 Studierenden durchgeführt (d.h. insgesamt max. 16 Studierende möglich), ein PC Pool steht zur Verfügung. Ziel ist ein 5 GHz WiFi Low-Noise Amplifier.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Keine Angabe

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Deutsch, Englisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
Übungsaufgaben16schriftlich8 Aufgaben
Design24praktisch10 Einheiten
Messungen20praktisch6 Aufgaben
Abschlusspräsentation40mündlich40 Minuten

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 2: Fak IV (2)«

Gesamtpunktzahl1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
100.0pt95.0pt90.0pt85.0pt80.0pt75.0pt70.0pt65.0pt60.0pt55.0pt50.0pt

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Die einzelnen Prüfungselemente des Moduls bestehen aus Übungsaufgaben, Design-Einheiten, Messaufgaben und einer Abschlusspräsentation. Die Übungsaufgaben vertiefen das in der "MMIC4U Chip Class" vermittelte Wissen und sind schriftlich zu bearbeiten. Die Design-Einheiten des "MMIC4U Chip Project" wenden dieses Wissen praktisch an und sind entsprechend zu dokumentieren. Die Messaufgaben im "MMIC4U Chip Lab" überprüfen das erreichte Ergebnis messtechnisch und sind ebenfalls praktisch zu absolvieren und zu dokumentieren. Zusammengefasst werden sämtliche Ergebnisse in der Abschlusspräsentation.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 16.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung erfolgt spätestens in der jeweils ersten Veranstaltung – schriftliche Voranmeldung ist empfehlenswert. Aufgrund der Chip-Produktion ist die maximal mögliche Teilnehmerzahl begrenzt.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Es werden detaillierte Handouts über den ISIS-Kurs des Moduls angeboten.

 

Literatur

Empfohlene Literatur
F. Ellinger, “Radio Frequency Integrated Circuits and Technologies”, Springer 2007, ISBN: 978-3-540-35788-9 (Print) 978-3-540-35790-2 (Online)
Guillermo Gonzalez, “Microwave Transistor Amplifiers: Analysis and Design”, Prentice Hall 1996, ISBN-10: 0132543354
H. Klar, „Integrierte Digitale Schaltungen“, Springer Verlag, Berlin 1996
H. Veendrick, .”Deep-Submicron CMOS ICs”, Kluwer Academic Publishers, 2000
K. Hoffmann, „Systemintegration“, Oldenbourg Verlag Munchen, 2003
Kenneth R. Laker, Willy M. C. Sansen, “Design of Analog Integrated Circuits and Systems”, McGraw-Hill Inc., New York, 1994
P. R. Gray, P. J. Hurst, R. G. Meyer, “Analysis and Design of Analog Integrated Circuits”, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc. New York, 2001
S. Voinigescu, “High-Frequency Integrated Circuits”, Cambridge Univ. Predd 2013, ISBN-10: 0521873029
Y. Taur, T. H. Ning, “Fundamentals of Modern VLSI Devices”, Cambridge University Pres s, 1998
Zinke/Brunswig, “Lehrbuch der Hochfrequenztechnik”, Band 2 – Elektronik und Signalverarbeitung, Springer 1987, ISBN 3-540-17042-1

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

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Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Sonstiges

Keine Angabe