Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Yarıiletken Elemanların ve Düzenlerin Modellenmesi EEM 534 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri
Önerilen Seçmeli Dersler
Dersin Dili Türkçe
Dersin Seviyesi YUKSEK_LISANS
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Doç.Dr. ŞUAYB ÇAĞRI YENER
Dersi Verenler
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Bu derste, bilgisayarla benzetime yönelik olarak temel elektronik elemanların ve tümdevre yapılarının doğrusal olmayan modelleri, işlemsel kuvvetlendirici, işlemsel geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi, akım taşıyıcı ve analog çarpma devresi gibi analog işlem bloklarının makromodelleri konusundaki eksikliğini gidermek, bu yönde araştırmacı potansiyelini yükseltmek amaçlanmaktadır

Dersin İçeriği

Modelleme kavramı. Eleman modelleri: Diyot modelleri. Bipolar tranzistor modelleri: EM (Ebers- Moll) 1 modeli, EM2 modeli, EM3 modeli, Gummel-Poon modeli, SPICE Gummel-Poon modeli, geliştirilmiş EM modeli. JFET modelleri: SPICE JFET modeli, yüksek doğruluklu JFET modeli. MOSFET modelleri: SPICE 1. düzey, 2. düzey, 3. düzey, 4. düzey MOS modelleri. Yüksek doğruluklu MOSFET modeli. Makromodeller: İşlemsel kuvvetlendirici, Gerilim karşılaştırıcı, İşlemsel geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi (OTA), akım taşıyıcı, analog çarpma devresi makromodelleri. Güç elektroniği elemanlarının modellenmesi. Model parametrelerinin ölçülmesi.

# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 Modelleme kavramı Anlatım, Sınav,
2 Diyot ve tranzistor elemanlarının SPICE modelleri Anlatım, Sınav,
3 İşlemsel kuvvetlendirici, Gerilim karşılaştırıcı ve işlemsel geçiş iletkenliği gibi entegre devrelerinin makromodelleri Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Sınav, Ödev,
4 PSPICE programı kullanılarak bilgisayar benzetimi nasıl yapılır, sonuçlar nasıl değerlendirilir, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Anlatım, Ödev, Sınav,
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 Modelleme kavramı
2 Diyot modelleri
3 Bipolar tranzistor modelleri (EM (Ebers- Moll) 1 modeli)
4 Bipolar tranzistor modelleri (EM2 ve EM3 modelleri)
5 Bipolar tranzistor modelleri (Gummel-Poon modeli)
6 JFET modelleri
7 JFET modelleri
8 MOSFET modelleri (SPICE 1. ve 2. Düzey)
9 MOSFET modelleri (SPICE 3. ve 4. Düzey)
10 Yüksek doğruluklu MOSFET modeli
11 Makromodeller ( İşlemsel kuvvetlendirici, Gerilim karşılaştırıcı)
12 Makromodeller (İşlemsel geçiş iletkenliği kuvvetlendiricisi (OTA))
13 Akım taşıyıcı, analog çarpma devresi makromodelleri
14 Güç elektroniği elemanlarının modellenmesi
Kaynaklar
Ders Notu

H. Kuntman, Elektronik Elemanların Modellenmesi, İTÜ Kütüphanesi, İTÜ Kütüphanesi, Sayı 1600, 1998.

Ders Kaynakları

1. D. P. Foty, MOSFET modeling with SPICE Principles and Practice, Prentice Hall, 1997.
2. P.R. Gray, R.G. Meyer, Analysis and design of analog integrated circuits, John Wiley, 1993.
3. P. Antognetti, G. Massobrio, Semiconductor device modeling with SPICE, Mc Graw Hill, 1988.

Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Mühendislik alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşabilme, bilgiyi değerlendirme, yorumlama ve uygulama becerisi X
2 Sınırlı ya da eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlayabilme ve uygulama becerisi; değişik disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisi X
3 Mühendislik problemlerini kurgulayabilme, çözmek için yöntem geliştirme ve çözümlerde yenilikçi yöntemler uygulama becerisi X
4 Yeni ve orijinal fikir ve yöntemler geliştirme becerisi; sistem, parça veya süreç tasarımlarında yenilikçi çözümler geliştirebilme becerisi X
5 Mühendislikte uygulanan modern teknik ve yöntemler ile bunların sınırları hakkında kapsamlı bilgi X
6 Analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları tasarlama ve uygulama becerisi; bu süreçte karşılaşılan karmaşık durumları analiz etme ve yorumlama becerisi X
7 Gereksinim duyulan bilgi ve verileri tanımlama, bunlara ulaşma ve değerlendirmede ileri düzeyde beceri X
8 Çok disiplinli takımlarda liderlik yapma, karmaşık durumlarda çözüm yaklaşımları geliştirebilme ve sorumluluk alma becerisi X
9 Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak aktarabilme becerisi X
10 Verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetme yeterliliği X
11 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında farkındalık; gerektiğinde bunları inceleme ve öğrenebilme becerisi X
12 Mühendislik uygulamalarının sosyal ve çevresel boyutlarını anlama ve sosyal çevreye uyum becerisi X
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Ara Sınav 30
1. Ödev 15
2. Ödev 15
1. Performans Görevi (Seminer) 20
2. Performans Görevi (Seminer) 20
Toplam 100
1. Yıl İçinin Başarıya 60
1. Final 40
Toplam 100
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 2 32
Ara Sınav 2 20 40
Ödev 1 30 30
Performans Görevi (Laboratuvar) 1 40 40
Toplam İş Yükü 190
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 7,6
Dersin AKTS Kredisi 6