Integrated Circuit Design for Biomedical Sensors

VÜP 2/0/2

Vorlesung und Praktikum werden auf Englisch gehalten

Materialien

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Zielgruppe:

Die Veranstaltung richtet sich an Studierende der Diplomstudiengänge Biomedizinische Technik und Informationssystemtechnik (Voraussetzung: Modul Schaltungstechnik), sowie des Masterstudiengangs Nanoelectronic Systems (Voraussetzung: Grundkenntnisse zur Schaltungstechnik auf Bachelorniveau).

Inhalte des Moduls:

Konzepte und Methoden des Entwurfs analoger integrierter Schaltkreise für biomedizinische Sensoren und elektronische Sensorschnittstellen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf niederfrequenten, energieeffizienten und rauscharmen Schaltungen:
•    analoge integrierte Schaltungen
•    Verstärkerschaltungen, insbes. low-noise, low-power design
•    elektronische Schnittstellenschaltungen
•    biomedizinische Signalerzeugung und -übertragung
•    analoger Entwurfsprozess
•    Schaltungsentwurfsmethoden wie z.B. g_m/I_D
•    Simulation der elektrischen Funktionalität
•    Chip Engineering, insbesondere floorplan, placement, routing, physical layout
•    ausgewählte Realisierungen biomedizinischer elektronischer Schnittstellenschaltungen und elektrisch aktiver medizinischer Implantate

Qualifikationsziele:

Nach Abschluss des Moduls haben die Studierenden ein tiefgehendes Verständnis vom Entwurf von analogen integrierten Schaltungen sowie deren Entwurfstechniken. Sie kennen die wesentlichen Methoden des Entwurfs, der Simulation und des Layouts von analogen integrierten Schaltungen und sie kennen das Verfahren des Einsatzes eines professionellen Entwurfsprogramms am Beispiel Cadence IC Design. Die Studierenden können die elektrische Funktionalität eines integrierten Schaltkreises simulieren. Des Weiteren wissen sie, wie wesentliche parasitäre Effekte in der Simulation und im Entwurfsprozess berücksichtigt werden.
Sie können dieses Wissen zum Entwurf von biomedizinischen Sensoren und deren elektronischen Schnittstellen und zur Verbesserung von bestehenden Schaltungen anwenden. Sie können komplexe integrierte Schaltkreise analysieren und Strategien zur effizienten Realisierung komplexer integrierter Schaltungen anwenden.