Elektrischer und physikalischer Entwurf analoger und mixed-signal Grundschaltungen
Aufgrund der zunehmenden Diskrepanz zwischen Bedarf und Verfügbarkeit an Analog-Designern wurde ein Lehr- und Forschungsprojekt geschaffen, welches den kompletten Durchlauf eines Analog/Mixed-Signal-ICs von der Schaltungsidee bis zum ausgemessenen Muster in einer modernen CMOS-Technologie zum Inhalt hat.
Im Rahmen einer Hilfsassistententätigkeit, Bachelor- und / oder Masterarbeit wird das Arbeitsfeld eines Analog/Mixed-Signal-Designingenieurs (professioneller Analogentwurf, Umgang mit moderner Designsoftware, Bedienung komplexer Messtechnik) vermittelt.
Arbeitsetappen
1. Vollständiger A/MS-Entwurfszyklus innerhalb eines Designframeworks z.B. von Mentor Graphics
1.1. Schaltungsentwicklung (Entwurf / Dimensionierung) ...
... und -simulation (Charakerisierung / Optimierung) auf Transistorniveau
1.2. Layoutentwurf und Verifikation (geometrische und elektrische Design Rules, Netzwerkrückerkennung und Vergleich mit Quellschaltung)1.3. Extraktion der parasitären Elemente (z.B. Leitbahnkapazitäten und -widerstände) aus dem Layout, ggf. Korrektur
2. Auftragsübergabe zur Herstellung an eine Foundry
3. Messtechnische Charakterisierung der gehäusten Testmuster
4. Ggf. Redesign (Korrektur eventueller Fehler und Einarbeitung neuer Ideen)
5. Makromodellentwicklung für die entworfenen Schaltungsmodule anhand der Messergebnisse (SPICE, VHDL-AMS, Verilog-AMS)
6. Dokumentation der Ergebnisse
Arbeitsschwerpunkte
- Bandgap-Quellen
- Differenzverstärker
- Operationsverstärker
- analoge Pad-Zellen
- Transmission-Gates, Multiplexer
- Oszillatoren und Taktformer
- Auswerteschaltung für integrierte Drucksensoren (MEMS)
