Christoph Studer: Katalogdaten im Herbstsemester 2022

NameHerr Prof. Dr. Christoph Studer
LehrgebietIntegrierte Informationsverarbeitung
Adresse
Integrierte Informationsverarbeit.
ETH Zürich, ETZ J 83
Gloriastrasse 35
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 05 44
E-Mailcstuder@ethz.ch
URLhttps://iip.ethz.ch
DepartementInformationstechnologie und Elektrotechnik
BeziehungAusserordentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
227-0076-00LElektrotechnik II4 KP2V + 2UC. Studer
KurzbeschreibungBeschreibung von sinusförmigen Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich, Funktion grundlegender analoger und digitaler Schaltungen sowie von Analog-Digital-Wandlern.
LernzielSie sind fähig, folgende Inhalte anzuwenden:

- Leistungsanpassung und -berechnung
- Aktives und passives Filterdesign
- Fourieranalyse von Analogschaltungen
- Operationsverstärker, Komparator und Diskriminator
- Mit- und Gegenkopplung
- Oszillatoren
- Abtasten, Aliasing und Quantisieren
- Grundkonzepte von AD-Wandler
- Grundkonzepte von DA-Wandler
- Prinzipielle Funktionsweise von Halbleitern
- Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren
- CMOS Digitalschaltungen
- Prozessoren und Speicher

Sie sind fähig, elektrische Netzwerke angeregt durch sinusförmigen Quellen im eingeschwungenen Zustand zu berechnen.

Sie sind fähig, analoge Schaltungen mit invertierenden/nicht-invertierenden Verstärkern, Integratoren, Differentiatoren, Tiefpass/Hochpassfilter und PI-Regler zu berechnen.

Sie sind fähig, analoge Schaltungen mit invertierenden/nicht-invertierenden Komparatoren mit und ohne Hysterese zu berechnen.

Sie sind fähig, digitale Schaltungen zu analysieren und entwickeln.
InhaltBeschreibung von sinusförmigen Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich, Funktion grundlegender analoger und digitaler Schaltungen sowie von Analog-Digital-Wandlern.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft
227-0147-10LVLSI 3: Full-Custom Digital Circuit Design Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 6 KP2V + 3UC. Studer, O. Castañeda Fernández
KurzbeschreibungThis third course in our VLSI series is concerned with full-custom digital integrated circuits. The goals include learning the design of digital circuits on the schematic, layout, gate, and register-transfer levels. The use of state-of-the-art CAD software (Cadence Virtuoso) in order to simulate, optimize, and characterize digital circuits is another important topic of this course.
LernzielAt the end of this course, you will
• understand the design of the main building blocks of state-of-the-art digital integrated circuits
• be able to design and optimize digital integrated circuits on the schematic, layout, and gate levels
• be able to use standard industry software (Cadence Virtuoso) for drawing, simulating, and characterizing digital circuits
• understand the performance trade-offs between delay, area, and power consumption
InhaltThe third VLSI course begins with the basics of metal-oxide-semiconductor (MOS) field-effect transistors (FETs) and moves up the stack towards logic gates and increasingly complex digital circuit structures. The topics of this course include:
• Nanometer MOSFETs
• Static and dynamic behavior of complementary MOS (CMOS) inverters
• CMOS gate design, sizing, and timing
• Full-custom standard-cell design
• Wire models and parasitics
• Latch and flip-flop circuits
• Gate-level timing analysis and optimization
• Static and dynamic power consumption; low-power techniques
• Alternative logic styles (dynamic logic, pass-transistor logic, etc.)
• Arithmetic and logic circuits
• Fixed-point and floating-point arithmetic
• Synchronous and asynchronous design principles
• Memory circuits (ROM, SRAM, and DRAM)
• In- and near-memory processing architectures
• Full-custom accelerator circuits for machine learning
The exercises are concerned with schematic entry, layout, and simulation of digital integrated circuits using a disciplined standard-cell-based approach with Cadence Virtuoso.
LiteraturN. H. E. Weste and D. M Harris, CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective (4th Ed.), Addison-Wesley
Voraussetzungen / BesonderesVLSI 3 can be taken in parallel with “VLSI 1: HDL-based design for FPGAs” and is designed to complement the topics of this course. Basic analog circuit knowledge is required.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft