CURSO: DISEÑO DE CIRCUITOS INTEGRADOS ANALÓGICOS
TRADUCCIÓN: ANALOG INTEGRATED CIRCUIT DESIGN
SIGLA: IEE3433
CREDITOS: 10
MODULOS: 03
CARACTER: OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACIÓN: ESTÁNDAR 
PALABRAS CLAVE: DISEÑO ANALÓGICO, DISEÑO DE CIRCUITOS DE SEÑALES MIXTAS, ADC, DAC, CMOS, VLSI, SPICE, CIRCUITOS INTEGRADOS
NIVEL FORMATIVO: MAGISTER


I. DESCRIPCIÓN

Este curso está estructurado para que el alumno profundice sus conocimientos de la Electrónica y se familiarice con los fundamentos y las principales técnicas en el diseño de circuitos integrados analógicos. Al final del curso,
el alumno estará capacitado para analizar – mediante cálculos analíticos y simulaciones – y diseñar una amplia variedad de circuitos integrados analógicos basados en tecnologías Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) y Bipolar Junction
Transistor (BJT).


II. OBJETIVOS

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

1. Distinguir y explicar:
1.1. El funcionamiento básico de los transistores de efecto de campo y transistores bipolares, y sus modelos matemáticos.
1.2. La operación de las etapas de amplificación elementales.
1.3. La operación de diferentes circuitos de polarización.
1.4. Los modelos de ruido electrónico.
1.5. La realimentación de un circuito con elementos reales.

2. Analizar:
2.1. El comportamiento de un circuito electrónico con transistores de efecto de campo y transistores bipolares en cuanto a ganancia, ancho de banda, ruido y distorsión en baja frecuencia.
2.2. La estabilidad y respuesta en frecuencia de un circuito electrónico realimentado

3. Diseñar:
3.1. Circuitos de polarización.
3.2. Amplificadores basados en transistores de efecto de campo y transistores bipolares, utilizando la combinación de diferentes etapas elementales de amplificación y conceptos de realimentación y estabilidad.

4. Usar con efectividad programas de simulación de circuitos como una herramienta clave en el diseño de circuitos integrados analógicos.


III. CONTENIDOS

1. Modelos para dispositivos activos
1.1. Unión PN
1.2. Transistores bipolares
1.3. Transistores MOS
1.4. Transistores MOS de canal corto
1.5. Inversión débil en transistores MOS

2. Amplificadores de un transistor y de varios transistores
2.1. Etapas básicas de amplificación de un transistor
2.2. Etapas de amplificación de múltiples transistores
2.3. El par diferencial

3. Espejos de corriente, cargas activas y referencias
3.1. Espejos de corriente
3.2. Cargas activas
3.3. Referencias de voltaje y corriente

4. Etapas de salida
4.1. Seguidor de emisor
4.2. Seguidor de fuente
4.3. Etapa de salida clase B
4.4. Etapa de salida CMOS (Complementary MOS) clase AB

5. Amplificadores operacionales de dos etapas
5.1. Amplificadores básicos
5.2. Amplificadores MOS con cascodos
5.3. Amplificadores MOS telescópicos
5.4. Amplificadores MOS con cascodo plegado
5.5. Amplificadores bipolares

6. Respuesta en frecuencia
6.1. Amplificadores de una etapa
6.2. Amplificadores de múltiples etapas

7. Realimentación y estabilidad
7.1. Realimentación
7.2. Análisis de estabilidad
7.3. Compensación

8. Ruido electrónico
8.1. Introducción
8.2. Modelos de ruido
8.3. Análisis de ruido
8.4. Efectos de realimentación en ruido

IV. METODOLOGÍA

El curso será desarrollado mediante clases expositivas y ayudantías.


V. EVALUACIÓN

- Pruebas de desarrollo 40%
- Proyecto de diseño 30%
- Tareas de análisis, diseño y simulación 30%


VI. BIBLOGRAFÍA

Textos Complementarios
- Gray, P. et al Analysis and design of analog integrated circuits, 5th edition, 2009.
- Sedra, A. y Smith, K. C. Microelectronic circuits, 6th edition, 2009.
- Razavi, B. Fundamentals of microelectronics, 1st edition, 2008.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ACTUALIZADO ABRIL 2021