射頻積體電路設計
Radio Frequency Integrated Circuits
學期
113-1
學分
3
學分
當期課號
535354
永久課號
EECM30020
開課單位
電信工程研究所
授課教師
蔡作敏
校區
光復
類別
選修
上課時間表
| 節 | 週五 |
|---|---|
2 09:00–09:50 | 射頻積體電路設計 EDB01 3 節連堂 |
3 10:10–11:00 | |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
概述
本課程的目標在於讓修課的同學俱有實務設計RFIC的經驗及能力。RFIC包含放大器、功率放大器、低雜訊放大器、混頻器、振盪器(視上課進度而定)。其設計電路的方法是傳統微波電路,視元件為一單元功能方塊,並針對本方塊進行匹配、配電的設計流程,故為一RF電路設計的基礎課程。然因本課程需有實務操作的平台。所以修課同學必須要可以使用 CMOS 90nm 的製程。本製程可透過TSRI申請,並透過EDA cloud 使用該製程的設計環境。 有關本課程所需要的軟體 Cadence, Calibre, ADS, sonnet ,部分和製程檔整合的軟體需在 EDA cloud 上使用。其他例如 ADS, sonnet 的軟體,亦可申請 TSRI 的 floating license。在實驗室電腦安裝後使用。 因此,俱備設計環境和設計工具是修本門課的先決要素。請有意修習本課程的同學務必在開學前完成這些平台的建置或申請。而本實驗室內部因也需要使用 license 因此歉無法提供修課同學 license。
先修科目
電子學、電路學
評分方式
期中考筆試 35% 期末分組專題 35% 課間作業 30%
週次計畫
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | * RF系統簡介及基本RFIC功能原理介紹 (PA, LNA, Mixer, VCO) * 最大功率傳輸、反射系數、Smith Chart 作業:設計一個阻抗匹配電路 |
| 第 2 週 | * S-參數的計算及模擬 (反射系數及穿透系數) * 電晶體簡介(FET 元件操作原理、模擬 DCIV、S-參數) 作業:a. 計算一個S-參數的電路 b. 模擬本次使用製程電晶體的S-參數及DCIV |
| 第 3 週 | * 共扼匹配、信號流程圖 * 聯立共扼匹配、Gmax, ΓMS, ΓML * 穩定度、穩定圓 作業:加入穩定電路,使電晶體在操作頻率下穩定 |
| 第 4 週 | * 放大器匹配電路設計流程 (含一級及多級) 作業:二級放大器匹配電路設計 |
| 第 5 週 | * 被動電路 (傳輸線、電感、電容、電阻)介紹,半導體製程疊構 * 電磁模擬軟體使用介紹 作業:模擬本製程下的傳輸線 |
| 第 6 週 | * 偏壓電路設計 作業: a. 模擬 Bypass 電容 b. 將設計的二級放大器加上偏壓電路 |
| 第 7 週 | * RFIC 電路佈局概念 (看懂電晶體結構、make cell) |
| 第 8 週 | 期中考 |
| 第 9 週 | * 基礎微波被動元件設計 (耦合線、功率分配器、平衡不平衡轉換器) 作業:a. 耦合線的設計。b. 馬迅平衡不平衡轉換器 |
| 第 10 週 | * Harmonic balance 介紹 *功率放大器設計I (規格 Psat, P1dB, PAE; Load pull 模擬; 尺寸選指及多級功率放大器設計) |
| 第 11 週 | 功率放大器設計II (功率整合法) |
| 第 12 週 | * Mixer 的使用 (用作調變器及升降頻器) * Mixer 核心元件的模擬(SHM 或 可調gm/Rch Mixer) |
| 第 13 週 | * Mixer 的雜波抑製功能 (double balance Mixer, Image rejection mixer) |
| 第 14 週 | * Noise 的觀念及規格 (Noise figure, noise temperature, NFmin) * LNA 的設計觀念 |
| 第 15 週 | * VCO 的觀念及規格 (正迴授電路、 phase noise) * VCO 的模擬 |
| 第 16 週 | 期末報告 |
教科書
以往的上課錄影都有放在 youtube 頻道 (Tsai Zuo-Min) 可前往參考