Öğretim planındaki AKTS Tümdevre Tasarımı Ders Kodu Teorik Uygulama Lab. SİSTEMDEN GELECEK SİSTEMDEN GELECEK

Transkript

1 Ders Kodu Teorik Uygulama Lab. Ulusal Kredi Öğretim planındaki AKTS Tümdevre Tasarımı Ön Koşullar Önerilen Dersler Dersin Türü Dersin Dili Dersin Seviyesi Dersin Veriliş Biçimi (Mode of delivery) Elektronik-I,II derslerinin alınmış olması. Yüz yüze Face to Face Ders Koordinatörü Prof. Dr. Avni Morgül Dersi verenler Dersin Yardımcıları Dersin Yürütülmesi Hakkında Bu dersten en iyi şekilde faydalanmak ve başarılı olmak için; ders biriktirilmeden çalışılmalı, verilen ödevler kişisel olarak çözülmelidir. Her öğrenci dönem ödevi olarak verilen bir devrenin tasarımını ve analizini yapacaktır. Ödevlerde geciken her gün için alınan nottan 5 puan kesilir. Bir haftadan daha geç getirilen ödevler kabul edilmez. Dersin pekiştirilmesi için, ders sonrasında öğrenciler kendi aralarında tartışarak ve öğretim üyesine danışarak tasarım programını kullanarak devre çizebilecek duruma gelmelidir. Dersin Amacı Ders İçeriği Verilen bir elektronik devrenin tümdevre olarak gerçeklemek için gerekli serim (layout) çizimini elektronik CAD programı kullanarak yapabilmek. Tümdevreler; Çeşitleri imalat aşamaları. Tümdevre çizim kuralları. Elektronik elemanların tümdevre içinde gerçeklenmesi. Tümdevre çizim ve simülasyonu için MAGIC ve SPICE programlarının kurulması ve kullanılması. Sayısal tümdevre tasarımı. Analog Tümdevre tasarımı. Öğretim Yöntemleri (kısaltmalar): 1: Anlatım,2: Soru-Cevap,3: Tartışma,4: Alıştırma ve Uygulama,5: Gösteri,6: Gösterip Yaptırma,7: Rol Oynama,8: Grup Çalışması,9: Benzetim,10: Beyin Fırtınası,11: Altı Şapka,12: Örnek Olay,13: Deney / Laboratuvar,14: Bireysel Çalışma,15: Problem Çözme,16: Proje Temelli Öğrenme / Staj). Ölçme Yöntemleri (kısaltmalar): A:Sınav (kâğıt ile yapılan ara sınav ve dönem sonu sınavları), B:Kısa Sınav, C:Juri/Kurul Sınavı, D:Ödev, E:Rapor, F:Araştırma Makalesi, G:Sunum, H:Portfolyo, I:Uygulamalı Beceri Gösterimi, J:Proje İzleme, K:Grup Projesi İzleme, L: Tez İzleme, M:Devam (En fazla %10) Öğrenme Hedefleri Sub-Outcomes / Behaviours 1.1. Tümdevrenin ne olduğunu ve nasıl geliştiğini anlatır. Öğrenme Kazanımı (Sistemde ilgili haftalar ile ilişkilendirilecektir) Learning Outcomes Yüz Yüze Eğitimde Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri 1. Tümdevrelerin çeşitlerini 1,2,4 A, M

2 1.2. Tümdevreleri sınıflandırır. ve gelişim aşamalarını açıklar Tümdevre imalat aşamalarını tanır. 2. Tümdevre imalat 2.2. Tümdevre serimi (layout) genel kurallarını hatırlar Diyot, Bipolar ve MOS Transistör ün tümdevre içinde nasıl gerçeklendiğini açıklar Direnç, kondansatör gibi pasif elemanların tümdevre içinde nasıl gerçeklendiğini vbe bağlantıların nasıl yapıldığını açıklar MAGIC tümdevre serim (layout) çizim progarmını kurar MAGIC tümdevre serim (layout) çizim progarmını kullanır Temel lojik kapı devrelerinin şemasını çizer Kapı devrelerinin çalışmasını açıklar Kapı devrelerinde harcanan gücü hesaplar NMOS transistörlerin serim (layout) çizimini yapar PMOS transistörlerin serim (layout) çizimini yapar MAGIC programında çizilen serimden SPICE programında kullanılacak olan netlist dokümanını çıkarır netlist dokümanını kullanarak devrenin benzetimini (simülasyon) yapar 7.3. Benzetim sonunda elde edilen çıktılardan devre parametrelerini hesaplar CMOS Evirici (inverter) devresinin serim (layout) çizimini yapar. 8.2 CMOS Evirici (inverter) devresinin benzetimini (simülasyon) yapar VEDEĞİL (NAND) ve VEYADEĞİL (NOR) devresinin serim (layout) çizimini yapar Analog devrelerdek kullanılacak transistörleri dijital transistörlerle karşılaştırır Analog devrelerdek kullanılacak transistörleri simetrik olarak tasarlar Temel analog tümdevrelerin (akım aynası, fark kuvvetlendirici) şemasını çizer Temel analog tümdevrelerin serimini (layout) çizer Temel analog tümdevrelerin benzetmini (simülasyon) SPICE programı ile yapar. aşamalarını ve genel çizim kurallarını tanır. 3. Diyot, transistör ve pasif elemanların tümdevre içinde nasıl gerçeklendiğini açıklar. 4. MAGIC tümdevre tasarım progaramını kullanır. 5. Temel lojik kapı devrelerinin analizini yapar. 6. NMOS ve PMOS transistörlerin serim (layout) çizimini yapar. 7. SPICE Programı kullanarak MAGIC programında çizilen devrenin benzetimini (simülasyon) yapar 8. CMOS evirici (inverter) devresinin tasarımını yapar. 9. Analog devrelerde kullanılacak transistörleri tasarlar. 1,2,4 A, D, E, M 1,2,4 A, D, E, M 1,2,4,5,9 A, D, E, M 1,2,4 A, D, E, M 10. Analog tümdevre tasarımını yapar.

3 Haftalık Konular Hafta Konular 1 Tümdevrelerin Gelişimi, Sınıflanışı ve Özellikleri 2 Tümdevrelerin imalat aşamaları 3 Elektronik Elemenların Tümdevrede gerçeklenmesi 4 Tümdevre çizim kuralları. 5 Tümdevre çizim programı (MAGIC) Tanıtımı ve kullanımı (Tasarım Uygulaması) 6 NMOS ve PMOS Transistörlerin çizimi (Tasarım Uygulaması) 7 Ara Sınav/Uygulama 8 Ara Sınav/Uygulama 9 Tümdevre yapıların bilgisayar simülasyonu (SPICE programı) (Uygulama) 10 Sayısal tümdevre tasarımı. CMOS evirici tasarım ve simülasyonu. (Tasarım Uygulaması) 11 NAND ve NOR devreleri (Tasarım Uygulaması) 12 Analog devre elemanlarının özellikleri ve çizimi 13 Analog tümdevrelerin tasarımı. (Tasarım Uygulaması) 14 Analog tümdevrelerin simülasyonu. (Tasarım Uygulaması) KAYNAKLAR Ders Kitabı [1] Christopher Saint, Judy Saint, IC Layout Basics, Mc Graw Hill, 2002 Diğer Kaynaklar [2] Rabaey,Chandrakasan,Nikolic, Digital Integrated Circuit, Prentice Hall, 2003 [3] Hakan Kuntman, Analog Tümdevre Tasarımı, Birsen Yayınevi, 1998 Derste kullanılan araç, gereç ve yazılımlar MAGIC ve WINSPICE yazılımları (Açık yazılım, Lisanssız kullanılabilir).

4 Değerlendirme Yüz Yüze Eğitimde (Örgün) Dönem içi değerlendirme araçları (%40-70) Katkı Payı (%) ( Ara değerlendirme (Sadece 1 ara değerlendirme aracı seçiniz) Diğer dönem içi değerlendirme faaliyetleri (En az 2 diğer araç seçiniz) A: Sınav (arasınav) Ara sınav salon gerektiriyor F:Araştırma Makalesi H:Portfolyo I:Uygulamalı Beceri Gösterimi J:Proje İzleme K:Grup Projesi İzleme L:Tez İzleme B:Kısa Sınav %100) 1 30 Evet D:Ödev 2 5 E:Rapor F:Araştırma Makalesi G:Sunum H:Portfolyo Harmanlanmış Eğitimde Katkı Payı (%) ( %100) Uzaktan Eğitimde Katkı Payı (%) ( %100) I:Uygulamalı 1 15 Beceri Gösterimi J:Proje İzleme (Project) K:Grup Projesi İzleme (Project) L:Tez İzleme (Project) M:Devam (En fazla %10) Dönem sonu değerlendirme araçları (%30-60) Gözetimsiz yapılan değerlendirmelerin toplamı (özellikle uzaktan eğitimde %20 yi aşamaz! (Dönem sonu sadece 1 araç ile yapılıyor, katkı oranını ilgili satıra yazınız) A:Sınav (Dönemsonu Sınavı) Dönem sonu sınavı salon gerektiriyor C:Juri/Kurul Sınavı Evet 50

5 Etkinlikler Devam (Bu kısmı sabit giriniz) Sınıf Dışı Ders Çalışma Yüz Yüze Eğitimde (Örgün) Süresi AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU İş Yükü (Bireysel Çalışma=Ön çalışma, pekiştirme) A: Sınav (arasınav) Harmanlanmış Eğitimde Süresi İş Yükü Uzaktan Eğitimde Süresi İş Yükü D:Ödev E:Rapor F:Araştırma Makalesi G:Sunum H:Portfolyo I:Uygulamalı Beceri Gösterimi J:Proje İzleme K:Grup Projesi L:Tez İzleme (A+C) Dönem sonu Değerlendirmesi (Sınav için hazırlık ve sınav süresi dahil) İş Yükü 126 İş Yükü / 5,04 25 Dersin AKTS Kredisi 5 Diğer Bileşenler Bu ders tasarım/özgün üretimler içeriyor (Evet / Hayır) Bu ders disiplinlerarası çalışmalar içeriyor (Evet / Hayır) Bu ders staj/işyeri uygulamaları içeriyor (Evet / Hayır) Evet Hayır Hayır

6 ISCED GENEL ALAN KODU GENEL ALANLAR Dersin Öğretim Alanlarına Dağılımı ISCED TEMEL ALAN KODU EĞİTİM VE ÖĞRETİM TEMEL ALANLARI %100 1 Eğitim 14 Öğretmen Yetiştirme ve Eğitim Bilimleri 0 2 Beşeri Bilimler ve Sanat 21 Sanat 0 22 Beşeri Bilimler 0 3 Sosyal Bilimler, İşletme ve Hukuk 31 Sosyal ve Davranış Bilimleri 0 32 Gazetecilik ve Enformasyon 0 34 İşletme ve Yönetim Bilimleri 0 38 Hukuk 0 4 Bilim 42 Yaşam Bilimleri 0 44 Doğa Bilimleri 5 46 Matematik ve İstatistik 5 48 Bilgisayar 20 5 Mühendislik, Üretim ve İnşaat 52 Mühendislik Üretim ve İşleme 0 58 Mimarlık ve Yapı 0 6 Tarım 62 Tarım, Ormancılık, Hayvancılık ve Su Ürünleri 0 64 Veterinerlik 0 7 Sağlık ve Refah 72 Sağlık 0 76 Sosyal Hizmetler 0 8 Hizmet 81 Kişisel Hizmetler 0 84 Ulaştırma Hizmetleri 0 85 Çevre Koruma 0 86 Güvenlik Hizmetleri 0