アナログ集積回路応用特論

授業コード

220113

オムニバス

科目名

アナログ集積回路応用特論

科目名（英語）

Advanced Analog IntegratedCircuit Systems

配当学年

1年

単位数

2単位

年度学期

2025年度秋学期

曜日時限

金曜2限

対象学科

博前_電子

コース

科目区分

大学院科目

必選の別

選択科目

担当者

宇賀神　守

教室

実務家教員担当授業

担当教員の宇賀神守は、無線用LSIに関する研究開発等の実務経験がある。その経験を活かし、高速動作回路に関して実例を授業で扱っている。

授業の目的と進め方

アナログ電子システムを集積化する場合、各種機能回路ブロックを組み合わせて全体機能を実現する。本講義では、ワイヤレス通信トランシーバーを例にして、アナログシステムをＬＳＩ化する場合の機能分割と各機能ブロックに要求される性能および、回路構成法について理解するのが目的である。
提出された課題等は添削し返却します。内容を必ず復習してください。

達成目標１

・無線トランシーバー集積回路の構成を説明できる。【30%】

達成目標２

・無線トランシーバーの基本構成要素であるLNA、周波数変換ミキサ回路、VCO回路、フィルタ回路、送信用パワーアンプ回路について、機能および構成を説明できる。【４0%】

達成目標３

・４相の直交信号を使った複素信号処理について説明できる。【30%】

達成目標４

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

周波数変換の役割

無線回路における周波数変換の役割について理解しておくこと（２時間）

第２回

ミキサ回路の動作

ミキサ回路の構成および動作について理解しておくこと（２時間）

第３回

デジタル変復調技術

ミキサ回路の構成および動作について理解しておくこと（２時間）

第４回

イメージ信号抑圧回路

周波数変換回路により、正負２種類の周波数信号が発生することおよび、その片方の信号のみを抑圧（低減）する回路構成について理解しておくこと（２時間）

第５回

サンプリングによる周波数変換

サンプリングした離散時間信号を使った周波数変換およびフィルタリング原理について理解しておくこと（２時間）

第６回

無線トランシーバーＩＣのアーキテクチャ

無線トランシーバーＩＣを構成する要素回路による機能分割について理解しておくこと（２時間）

第７回

熱雑音とシステム構成

物理的に避けられない熱雑音と受信最小感度の関係、および最小感度を改善するためのシステム構成について理解しておくこと（２時間）

第８回

高周波回路の注意点

低周波のアナログ回路設計との違いについて理解しておくこと（２時間）

第９回

シリコン基板と高周波信号

シリコン基板と高周波での振る舞いについて理解しておくこと（２時間）

第10回

ノイズ指数と相互変調

受信性能を決定するノイズ指数および相互変調歪について理解しておくこと（２時間）

第11回

受信用低ノイズ増幅回路

受信性能を決定するノイズ指数を低減する回路構成について理解しておくこと（２時間）

第12回

送信用パワーアンプ回路

送信用パワーアンプ回路の構成および特性について理解しておくこと（２時間）

第13回

電圧制御発振器（ＶＣＯ）回路

ＶＣＯの構成および特性について理解しておくこと（２時間）

第14回

複素バンドパスフィルタを用いた受信機

４相の直交信号を使った複素バンドパスフィルタの原理について理解しておくこと（２時間）

課題等に対するフィードバック

授業において、適時フィードバックを行う。

評価方法と基準

「レポート」（70%）、「課題への取組」等（30%）によって総合点を求め、60点以上をC評価合格とする。　

テキスト

束原恒夫　『ＣＭＯＳＲＦ回路設計』　丸善　　【ISBN: 4621082035】

参考図書

Behzad Razavi　『RFマイクロエレクトロニクス第2版入門編』　丸善　【ISBN: 4621088556】
Behzad Razavi　『RFマイクロエレクトロニクス第2版実践応用編』　丸善　【ISBN: 4621088718】

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

学部専門科目「電気回路」、「アナログ電子回路設計」、「電子デバイス」では、バイポーラ接合トランジスタやｐｎ接合ダイオードの素子特性や、それを使ったアナログ回路の設計手法について学んだ。「アナログ集積回路特論」では、現代の大規模LSIに用いられるCMOSを使ったアナログ回路設計技術について学んだ。本科目は、これに続き高周波回路について設計知識を発展させる。

履修登録前の準備

CMOSを使ったアナログ回路設計技術について復習しておくこと。

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