Mikroelektronika

Mikroelektronika

Tárgykód	VIEEAB00
Régi tárgykód	VIEEA306
Általános infók
Szak	villany
Kredit	5
Ajánlott félév	3
Keresztfélév	nincs
Tanszék	EET
Követelmények
Labor	10 db
KisZH	nincs
NagyZH	1 db
Házi feladat	nincs
Vizsga	írásbeli és szóbeli
Elérhetőségek
Levlista	mikroel@NO-SPAM.sch.bme.hu
Tantárgyi adatlap
Tárgyhonlap

A mai elektronika és informatika elképzelhetetlen a nagybonyolultságú integrált áramkörök nélkül. Felépítésükre, a bennük megvalósítható alkatrészekre és áramkörökre vonatkozó alapvető ismeretekkel minden villamosmérnöknek rendelkeznie kell. Ugyancsak ismerniük kell a tervezés leg-elemibb eljárásait – legalább azon a minimál szinten, ami az IC tervező specialistával való együttműködéshez szükséges. Látniuk kell továbbá a hallgatóknak, hogy hogyan kapcsolódik a rendszer szintű tervezés és az igen nagy összetettségű integrált áramkörök tervezése. A Mikroelektronika tárgy feladata a fent vázolt ismeretek közlése. A tárgy különleges hangsúlyt helyez a kapcsolódó gyakorlati ismeretekre. Számítási módszerek gyakoroltatása, kész megoldások esettanulmány-szerű analízise szolgálja ezt a célt. Ugyancsak ezt szolgálják a számítógépes laborgyakorlatok, amelyek során az IC tervezés egyes elemi lépéseit, módszereit próbálják ki a hallgatók.

A tárgy lényeges feladata, hogy az absztrakt elektronikus működés és a fizikai valóság közötti összefüggéseket megismertesse. Ennek érdekében részletesen tárgyalja a fő IC elemek (dióda, tranzisztor, stb) fizikai működését. Kitér az új fizikai dimenziókat nyitó MEMS és MOEMS elemek fizikájára, amelyekben az elektromos működés a mechanikai és optikai hatásokkal kombináltan jelentkezik. Végül érinti a nanoelektronika fejlődési trendjét is.

A Mikroelektronika tárgy szervesen kapcsolódik az Elektronika 1 és Elektronika 2 tárgyakhoz, azokkal egy 3 féléves, összefüggő tematikai vonulatot alkot.

Követelmények

• Előkövetelmény: A régi tanterv haladóknak az Elektronika 1 című tárgyból az aláírás megszerzése kötelező.
  Az új tanterv szerint haladóknak a Jelek és rendszerek 2 című tárgyból az aláírás megszerzése kötelező.
• Labor: A félév során 10 labor teljesítése szükséges, melyek közül a szorgalmi időszakban egy laboratóriumi foglalkozás pótolható (2019). A laborok elején beugrót kell írni.
• NagyZH: Az aláírás megszerzéséhez egy nagyZH sikeres teljesítése szükséges, a legkiválóbban teljesítők megajánlott jegyet kaphatnak.
• Vizsga: A tárgy írásbeli vizsgával zárul.
• Elővizsga A pótlási időszakban van elővizsga. Az elővizsgán annyian vehetnek részt, ahány vizsgahely a pót-pót ZH-t írók mellett a vizsgateremben rendelkezésre áll, a részvétel feltétele a zh-n elért megfelelően magas pontszám.

Segédanyagok

Jegyzetek

• Tanulmányi rendszer - Felhasználónév: A neptunkódod. Jelszó: Születési dátum ééééhhnn formátumban.
• Székely Vladimir - Elektronika I. félvezető eszközök - A tárgyhoz ajánlott irodalom.
• ModelSim - Hasznos program a tárgyhoz, diákoknak ingyenes.
• ZH összefoglaló - A diák megtanulása után érdemes összefoglalásként átolvasni.
• Diákból kigyűjtött számpéldák
• Digitális kaputervezés nMOS és CMOS kapcsolástechnikákkal
• Beugrókérdések 2019-ig

Laborsegédanyagok

Ezek az információk a régi tárgyhoz tartoznak, a segédletek mindig letölthetők az edu-s oldalról, ellenőrző kérdések nincsenek

• 1. Labor - Integrált áramköri technológia és tisztaszobás munkavégzés
• 2. Labor - Termikus laboratórium + Kiegészítés - Integrált áramkörök termikus viselkedéséhez kapcsolódó alapfogalmak + Ellenőrző kérdések válaszai kigyűjtve
• 3. Labor - Áramkör szimulációs laboratórium
• 4. és 5. Labor - Bevezetés a Verilog alapú digitális tervezésbe

Zárthelyi

A zárthelyi felépítése: beugró: 50%-nak meg kell lennie, 10 kérdésből 5-nek. A beugrót 15 perc után beszedik. A második részében 15 pont elméleti kérdés, majd 15 pont számolási és tervezési feladat. A zárthelyi elégséges, ha 50%-ot (20 pont) elértek!

2019-ben a zárthelyi 30 pontnyi mondatkiegészítésből és egy 10 pontos esszé feladatból állt. A mondatkiegészítésekből legalább 15 pontot, a ZH-n összességében minimum 20 pontot kellett megszerezni az elégséges eredményhez.

• 2017. tavaszi próba ZH - mely nagy mértékben hasonlított a rendes ZH-ra

Régi zárthelyi

A régi zh teljesen más mint az új!

Régi első zárthelyi

• 2008/09 ősz
• 2011/12 ősz
• 2012/13 ősz
• 2012/13 ősz - PótZH
• 2013/14 ősz

Régi második zárthelyi

• 2008/09 ősz
• 2009/10 ősz
• 2010/11 ősz
• 2011/12 ősz
• A 2012/13-es ZH2 majdnem ugyanaz volt, mint a 2011/12-es csak a kifejtős rész volt csak más
• A 2013/14-es ZH2 majdnem ugyanaz volt, mint a 2011/12-es

Eddigi összes 2. ZH megoldása - 2008-tól 2013-ig

Laborgyakorlatok

• 2016-ban az első 3 laboron nem volt beugró, az összes többi laboron az edu rendszerben kitöltendő 5 kérdéses igaz/hamis beugró volt. 3 pontot kellett elérni az 5-ből (ha jól emlékszem). A zh beugró kérdései nagyon hasonlítottak ezekre a kérdésekre.
  
• 2017-ben szinte egyik laboron sem volt beugró. (Egy labvez helyettesítés miatt a második sorban ülőktől szóban kérdeztek beugró kérdéseket.)
  
• 2019-ben se volt szinte egyik laboron se beugró. (egy labort kihagytam, arról nem tudok nyilatkozni - utolsó előttit)
  

Egészítsd ki, ha tudod!

(2019)

• 1. Labor: Az integrált áramkörök gyártástechnológiája I. laboratórium
• 2. Labor: Az integrált áramkörök gyártástechnológiája II. laboratórium
• 3. Labor: Analóg integrált áramkörök tervezése I. laboratórium
• 4. Labor: Analóg integrált áramkörök tervezése II. laboratórium
• 5. Labor: Analóg integrált áramkörök tervezése III. laboratórium
• 6. Labor: Termikus szimulációs laboratórium
• 7. Labor: Digitális integrált áramkörök tervezése I. laboratórium
• 8. Labor: Digitális integrált árakörök tervezése II. laboratórium
• 9. Labor: Digitális integrált árakörök tervezése III. laboratórium
• 10. Labor: Az integrált áramkörök gyártástechnológiája III. laboratórium

Régi laborok

• Ezek az információk a régi tárgyhoz tartoznak, a segédletek mindig letölthetők az edu-s oldalról, ellenőrző kérdések nincsenek.
  • 1. Labor: Nincs beugró. Ezen a laboron megismerkedünk a tisztaszobás munkavégzés menetével, valamint a tisztaszoba felépítésével és működési elvével.
  • 2. Labor: A beugró a kiadott segédletből van. Ezen a laboron a THERMAN hőmérséklet szimulációs programmal ismerkedünk meg.
  • 3. Labor: A beugró a kiadott segédletből van, azzal a különbséggel, hogy a MOS tranzisztor transzfer karakterisztikájánál kérhetnek kiürítéses/telítéses pMOS illetve nMOS karakterisztikát is.
  • 4. Labor: Nincs beugró. Ezen a laboron verilogban programozunk egy fpga áramkört. A kiadott laborsegédlethez egy rövidebb nemhivatalos összefoglaló.
  • 5. Labor: Van beugró. Ezen a laboron egy fokkal bonyolultabb Verilog kódokat nézünk át.

Vizsga

• 2019-ben az írásbeli vizsga négy feladattípusból állt, 40 pontot lehetett szerezni:
  • beugró rész (jellemzően a laboranyagból mondatkiegészítés jegű feladatok, legalább 7 pontot el kellett érni) - 15 pont
  • elméleti kérdések (jellemzően valamelyik tranzisztor elmélete, valamint egy modern technológiához kötődő kérdés) - 10 pont
  • digitális kaputervezés nMOS, statikus/dinamikus CMOS kapcsolástechnikával - 5 pont
  • számolásos feladat (pl.: földelt source-ú erősítőkapcsolás tervezése, tranzisztor áramainak, erősítésének kiszámolása, etc.) - 10 pont

Tippek

• A négy előspecializációs tárgy közül, ezt vagy a villamos energetikát érdemes kihagyni a negyedik félévben, amennyiben nem ezekre a specializációkra mentek.
• A számonkérésekben nem csak az előadás anyagából vannak kérdések, hanem a laborsegédletekből is, így azokat is ajánlott áttanulmányozni.
• Az órák elsőre unalmasnak hathatnak, de akit kicsit is érdekel a téma annak mindenképpen érdemes bejárni, mert elég alaposan áttárgyalják az alapokat valamint számos ipari példát is hoznak.
• A tárgy oktatói nagyon korrektek, maximálisan azon vannak, hogy a lehető legtöbb jó jegy szülessen. A ZH feladatok elégé sablonosak, évről évre nagyon sok ismétlődik, szóval a zárthelyik előtt fokozottan érdemes végigoldani a korábbi évek ZH sorait.
• Ha nem mész be megtekintésre, akkor a javítási egyenletlenségek miatt +2 pontot automatikusan hozzáadnak a zárthelyi eredményedhez.
• A zh előtti mintazh-ra fokozottan ajánlott bemenni, közösen beszélik meg a feladatokat, a zh "kísértetiesen" hasonlított rá. Megéri felkészülni, mert nem nehéz megajánlott jegyet szerezni (főleg a plusz 2 ponttal). - 2017. tavasz

Villamosmérnök 2014
Bevezetők	Bevezető fizika  •  Bevezető matematika
1. félév	A számítástudomány alapjai  •  A programozás alapjai 1  •  Digitális technika 1  •  Fizika 1  •  Matematika A1 - Analízis •  Mérnök leszek
2. félév	A programozás alapjai 2  •  Digitális technika 2  •  Fizika 2  •  Jelek és rendszerek 1  •  Matematika A2 - Vektorfüggvények  •  Matematika szigorlat A2
3. félév	Elektronika 1  •  Elektronikai technológia és anyagismeret  •  Elektrotechnika  •  Jelek és rendszerek 2  •  Matematika A3 villamosmérnököknek  •  Matematika A4 - Valószínűségszámítás
4. félév	Infokommunikáció*  •  Informatika 1  •  Informatika 2  •  Méréstechnika  •  Mikroelektronika*  •  Szabályozástechnika*  •  Villamos energetika*
5. félév	Elektromágneses terek alapjai  •  Elektronika 2  •  Laboratórium 1  •  Menedzsment és vállalkozásgazdaságtan
6. félév	Laboratórium 2  •  Mikro- és makroökonómia  •  Üzleti jog
7. félév	Záróvizsga
Megjegyzés:	A csillaggal jelölt négy szakirány-előkészítő tárgy közül egy a 6. félévben.