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** &size(16){科目概要}; [#g430bf8d]
#author("2024-01-29T10:18:41+00:00","kitagawa","kitagawa")
短縮URL http://urx3.nu/VJAF
** &size(16){科目概要}; [#sacc43a8]
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集積回路工学第1では、基本的なCMOSディジタル回路のトランジスタレベルからの設計技術とシステムの性能見積り方法、CADツールを用いたフルカスタム設計(手動設計)方法などを学びます。また、集積回路工学第2(マイクロプロセッサの演算器やメモリなどのサブシステムレベル設計)を受講する際に必要な基礎知識となります。
電子回路ABでは、ダイオードやトランジスタの電流-電圧特性から、演算増幅器やディジタル回路などを構成している要素回路の動作と設計までを学びます。半導体素子は、電流と電圧、入力と出力などが比例関係ではなく、複雑な非線形特性を示すため、殆どの場合、回路方程式が解析的には解けません。このため、電子情報技術の基本でありながら、初心者が電子回路の本質を学ぶことは容易ではありませんでした。しかし、近年、優れたGUIを持つ高性能な回路シミュレータや論理シミュレータが普及し、電子回路を一々作ったり、複雑な方程式を解かなくても、回路図を入力するだけで、色々な回路の動作を正確に調べることができるようになりました。本科目では、回路シミュレータを徹底的に使いこなし、半導体の特性に基づく複雑な非線形回路の動作を直感的に把握すながら、回路設計に必要な近似的解析法も学びます。
** &size(16){お知らせ}; [#pbaa9864]
** &size(16){お知らせ}; [#f98c714d]
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- &ref(ar8.gif,nolink);[[電子回路及び演習Aシラバス:https://eduweb.sta.kanazawa-u.ac.jp//portal/Public/Syllabus/SyllabusSearchStart.aspx?lct_year=2023&fac_cd=52&lct_no=43046&je_cd=1]]
- &ref(ar8.gif,nolink);2014年度講義スケジュールと教科書対応箇所(作成中)
- &ref(ar8.gif,nolink);[[フルカスタム実習環境の準備について:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/micro1/pdf/pre_lab.pdf]]
- &ref(ar8.gif,nolink);[[電子回路及び演習Bシラバス:https://eduweb.sta.kanazawa-u.ac.jp//portal/Public/Syllabus/SyllabusSearchStart.aspx?lct_year=2023&fac_cd=52&lct_no=43047&je_cd=1]]
- &color(#FFA500){[参考]}; 100p(s)のように単位を書く人が多いようですが、SI単位の接頭辞は括弧内にいれて100 (ps)のように書くか、括弧を使わずに、100 ps と書くのが正式です(英語文献では括弧を付けないのが普通)。ただし、回路シミュレータ等のソフトウエアは、単位はコメントと同じに扱われるため、読み飛ばされます。このため、接頭辞と単位を見分けるため、100p sや100m Vのように数字と接頭辞をくっつけて書くことになっています。一般の文書を書く場合とは、表記が異なるので使い分けが必要です。
- &ref(ar8.gif,nolink);[[電子回路試験対策のページ:https://bit.ly/3hceBaq]]
** &size(16){質問と回答}; [#j7176272]
** &size(16){回路シミュレータの操作法}; [#iee5c7ef]
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質問は、できるだけ講義時間中にお願いします。[[Twitter/KCircuits:https://twitter.com/KCircuits]]でも受け付けます。オフィースアワーは、原則として講義実施曜日の午後17:00以降とします。
- &ref(ar8.gif,nolink);[[LTspice雑記帳:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/kitagawa/edu/ec2/ltspice/]]
- &ref(ar8.gif,nolink);[[公開作業日誌]]
- [[LTspiceの初心者向け解説本:https://www.kohgakusha.co.jp/books/detail/978-4-7775-1936-1]]
** &size(16){講義資料のエラー情報}; [#yaf72eae]
** &size(16){LTspiceのインストールについて}; [#uce5f27a]
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資料のバグを発見した人は報告して下さい。タイプミスなどは5点、内容の誤りは10点を期末テストに加点します。
- &color(#EE0088){[注意]}; 講義資料内で表記を統一したいので、カタカナ表記の揺らぎについても報告して下さい。ただし、修正後の表記が正しいということではなく、時代や発行学会や省庁によっても異なるため、世の中には、いろんな表記が通用しているということは承知しておいてください。
WindowsXP以降, OS X 10.7以降は、問題なく動作するはずです。Mac OS 10.5.x は、MikuInstallerによるインストールは不可。インストールには、XQuartzが必要なようです。Mac OS 10.6.x は、X11が入っていれば、インストール可(らしい・・・MacBookAirでは動作確認済)。Mac OSはあまり詳しくないので、友人に聞いてください。Linux では、動作確認済みです。
** &size(16){講義資料}; [#x70cad9b]
** &size(16){質問と回答}; [#m8f751a3]
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講義時までにダウンロードして持参して下さい。ただし、著作権保護のため、一部の写真等は表示されません。
- 質問は、できるだけ講義時間中にお願いします。
- オフィスアワー: 講義日の16:30-18:00, 2B713号室
- 序論
-- 0.1 講義案内(印刷物のみ配布)
--- この資料は外部公開していません。講義時に入手できなかった人は、メールで名列番号、氏名を明記の上、リクエストを送って下さい。アドレスは、本ページの下にあります。
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- [[LTspice教科書正誤表]]
- 講義資料のバグを発見した人は報告して下さい。変換ミス、計算間違いなどを最初に発見した人に対し、5点を期末テストに加点します。参考書については、上記の正誤表に載っていないものがありましたら報告してください。
- 第1章 VLSIの特徴とその役割
-- &ref(ar8.gif,nolink);1.1 VLSIの特徴
-- &ref(ar8.gif,nolink);1.2 半導体技術ロードマップ
-- &ref(ar8.gif,nolink);1.3 VLSIと産業
-- &ref(ar8.gif,nolink);1.4 VLSI教育研究とVDEC
** &size(16){課題レポートの提出先}; [#vef95aeb]
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- レポートは、アカンサスポータルへ、PDFで提出してください。
- 第2章 VLSIの構造
-- &ref(ar8.gif,nolink);2.1 MOSFETの特性
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 電磁気学の復習
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 MOSFET特性式の導出
-- &ref(ar8.gif,nolink);2.2 CMOSプロセス
-- &ref(ar8.gif,nolink);2.3 レイアウト設計(修正版)
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 CMOSゲートレイアウト例
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 CMOSのラッチアップ現象
- 第3章 論理回路
-- &ref(ar8.gif,nolink);3.1 CMOSインバータ
-- &ref(ar8.gif,nolink);3.2 CMOS基本ゲート
-- &ref(ar8.gif,nolink);3.3 CMOS組合せ回路
-- &ref(ar8.gif,nolink);3.4 ダイナミックCMOS論理回路
-- &ref(ar8.gif,nolink);3.5 CMOS順序回路
** &size(16){演習で使用するデバイスモデル}; [#d0464063]
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- [[モデルパラメータファイルのダウンロードはこちらから:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/micro1/cgi/]]
- MOSFETシンボルのダウンロード&ref(ar8.gif,nolink);&ref(mosfet_symbols.zip);
- 第4章 VLSIの設計法
-- &ref(ar8.gif,nolink);4.1 設計自動化と設計フロー
-- &ref(ar8.gif,nolink);4.2 [[フルカスタム設計実習:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/micro1/lab/index.html]]
** &size(16){講義資料}; [#ebcd2516]
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講義時までにダウンロードして持参して下さい。ただし、著作権保護のため、一部の写真等は表示されません。
- 第5章 VLSIの性能
-- &ref(ar8.gif,nolink);5.1 CMOS論理回路の動作速度
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 CMOSインバータの波形解析
--- &ref(ar8.gif,nolink);付録 カスケードドライバの最適化
-- &ref(ar8.gif,nolink);5.2 CMOS論理回路の消費電力
-- &ref(ar8.gif,nolink);5.3 スケーリング則による性能予想
- 電子回路及び演習A
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[0. 講義案内:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/0.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[1. 電子回路の基礎知識:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/1.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[2. 電子回路シミュレータ:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/2.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[3. 伝達関数とブロックダイアグラム:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/3.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[4. 増幅器の動作モデル:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/4.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[5. インピーダンスバッファ:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/5.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[6. ネガティブフィードバック:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/6.pdf]]
- 電子回路及び演習B
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[7. 発振回路:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/7.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[8.トランジスタの構造と動作原理:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/8.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[9.トランジスタの直流特性:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/9.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[10.トランジスタの交流特性:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/10.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[11.電圧増幅回路:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/11.pdf]]
--- &ref(ar8.gif,nolink);[[11.小信号等価回路の注意点:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/11.1.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[12.インピーダンス変換:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/12.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[13.高利得増幅回路:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/13.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[14.周波数特性:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/14.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[15.電源回路:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/15.pdf]]
- 電子回路及び演習A, B問題集
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[問題集1:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/exercises_A.pdf]]
--- &ref(ar8.gif,nolink);[[問題集1 解答例:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/exercises_A_A.pdf]]
-- &ref(ar8.gif,nolink);[[問題集2:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/exercises_B.pdf]]
--- &ref(ar8.gif,nolink);[[問題集2 解答例:http://jaco.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/edu/ec1/pdf/exercises_B_A.pdf]]
--- Q4 の解答例を修正(2024.1.29)