Modeling and Implementation of analog and mixed analog/digital circuits and systems on chip

lelec2620  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Modeling and Implementation of analog and mixed analog/digital circuits and systems on chip
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5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q2
Enseignants
Langue
d'enseignement
Anglais
Préalables
LELEC1530, LELEC2531 et LELEC2532.
LELEC2650 vivement recommandé
Thèmes abordés
Les circuits intégrés ont évolué de solutions contenant une fonction unique, vers des systèmes complètement intégrés sur une puce de silicium. Ces systèmes on chip ou SoCs contiennent tant des processeurs de signaux digitaux et microcontrôleurs que des circuits analogiques et RF  pour procurer l'interface critique vers le monde physique constitué de signaux de capteurs, d'interfaces audio/vidéo, de signaux électroniques ou de communication sans fil. Ces systèmes analogiques et mixtes (AMS) requièrent la co-intégration, le co-design et la co-vérification de circuits analogiques et digitaux sur la même plateforme technologique CMOS. Dans ce cours, nous allons étudier l'implémentation de SoCs mixtes analogiques/digitaux en nous aidant de la  modélisation comportementale comme outil essentiel et partie intégrante du flot de conception de systèmes AMS.
Ce cours conclut la formation  ELEC en circuits et systèmes électroniques.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme ELEC)
AA1 Socle de connaissances : concepts électroniques (AA1.1), logiciels de simulation et de CAO (AA1.2)
AA2 Compétences d'engineering : analyse et modélisation d'un système électronique,
AA3 Compétences de R&D : se documenter sur les solutions existantes dans le domaine visé par le projet (AA3.1)
AA4 Conduite de projet.
b. À l'issue de ce cours, l'étudiant en circuits et systèmes électroniques sera en mesure de :
  • comparer de manière critique des solutions analogiques et digitales dans un context applicative donné par rapport à la qualité des signaux, à la consommation de puissance, au coût et à la flexibilité,
  • analyser les sources et la propagation des non idéalités analogiques dans une chaine de signal,
  • générer des abstractions appropriées pour les briques de base analogiques et modéliser leur comportement à haut niveau en Verilog-AMS,
  • mettre au point une méthodologie appropriée pour concevoir, simuler et vérifier un système mixte analogique/digital depuis la phase de spécification jusqu'au partitionnement en blocs et à l'implémentation physique,
  • simuler et vérifier des blocs analogiques avec un circuit digital en Verilog pour atténuer les limitations de l'analogique et en extraire des spécifications pour l'implémentation,
  • analyser des datasheets d'un système électronique de niveau industriel dans le contexte d'un projet de conception,analyser des articles scientifiques dans le domaine des circuits et systèmes électroniques.
 
Contenu
  • Méthodologies de conception de systèmes sur puce AMS
  • Modélisation analogique comportementale
  • Non idéalités analogiques et auto-compensation
  • Assistance digitale des circuits analogiques
  • Modélisation et implémentation de boucles à verrouillage de phase
  • Modélisation et implémentation de systèmes basé sur une modulation sigma-delta (si le temps le permet)
Méthodes d'enseignement

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Le cours est organisé comme suit.
  • cours ciblés sur les concepts clés des systèmes AMS
  • travaux de groupe et/ou individuels pour l'apprentissage actif avec des séances de lancement et de debriefing en classe
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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L'évaluation est basée sur des travaux de groupe pendant le quadrimestre ainsi qu'un examen individuel écrit ou oral en session.
Bibliographie
Chapitres de certains livres de référence.
Support de cours
  • Transparents des cours, chapitres de certains livres de référence, disponibles en ligne
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil électricien

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien