Università degli Studi di Pavia

Laboratorio di Microelettronica

http://microlab.unipv.it

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2Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Il Team

PROFESSORIRinaldo CASTELLO

RICERCATORI

Danilo MANSTRETTA DOTTORANDI

Flavio AVANZO

Luca BALDINI

Cesare GHEZZI

Roberto MASSOLINO

Daniele MASTANTUONO

Marika TEDESCHI

POST-DOC

Antonio LISCIDINI

Francesco DE PAOLA

+5 Tesisti di Laurea Specialistica

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3Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Dove siamo

SITO WEB:http://microlab.unipv.it

PIANO D (sopra il BAR):

Laboratiorio di MICROELETTRONICA

CONTATTI EMAIL:

rinaldo.castello@unipv.it

danilo.manstretta@unipv.it

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4Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Partnership

Nel corso degli anni il Microlab ha avuto collaborazioni con molti partner industriali e rapporti con altre università quali:

• ST Microelectronics Italia-Francia-USA • Conexant/Mindspeed• National Semiconductor• Bell-Labs/Lucent/Agere• Broadcom ecc

• UC Berkeley• MIT• UC San Diego ecc

Recentemente la collaborazione principale è con Marvell

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5Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Obiettivi della ricerca

RF Design

Le attività di ricerca sono rivolte verso applicazioni nello spettro di frequenze dal GHz alle molte decine di GHz con riferimento sia a ricevitori che trasmettitori.

Principalmente la progettazione di circuiti integrati per:

• Sistemi Cellulari (GSM,UMTS,4G)

• Global Position System (GPS)

• Reti wireless ad alta velocità (>1Gbps)

• Sistemi di ricezione TV (Tuners)

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6Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Modalità della ricerca (I)

La progettazione di un sistema a radio-frequenza si articola su differenti livelli:

• Studio dell’intero sistema ad alto livello (simulatori numerici tipo MATLAB e calcolo simbolico tipo MATHEMATICA )

• Studio e progettazione dei singoli blocchi circuitali(simulatori circuitali tipo SPICE)

• Ottimizzazione dei dispositivi (simulatori elettromagnetici tipo MOMENTUM)

PROGETTAZIONE

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7Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Modalità della ricerca (II)

La realizzazione dei prototipi viene effettuata attraverso tre fasi principali

• Layout del chip

(Software CAD per layout e verifiche)

• Realizzazione board di test

• Caratterizzazione del prototipo

(Usando strumenti di test come generatori di segnale, oscilloscopi, network/spectrum analyzer, ….)

REALIZZAZIONE e TEST

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8Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Passive Components

Loss Mechanisms in Spiral InductorsSacchi et al. IEEE Trans. On Circuit and Systems, August 2001

Polysilicon Shield under the Inductor Inductor Model

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9Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

RF Building Blocks

Multi-standard Low Noise Amplifier A. Liscidini et al. BCTM 2004

LNA

f1

Gai

nS

11

f1

Bias

In

Zload (f)

Out

IBias

-1

M1

M2

Iout

Iloop Iin

Zin

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10Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

RF Fully integrated front-end

A 0.18m CMOS Direct Conversion Receiver for UMTS

D. Manstretta et al. ISSCC 2002

4.7mm

1st Published CMOS UMTS Receiver

2

90°

VCOLNA

0°

IVGA

Gm

QVGA

Gm

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11Lab. Microelettronica

Università degli Studi di Pavia

Attuali temi di ricerca

• Ricevitori di tipo Ultra Wide Band (3-10GHz)

• Circuiti CMOS per onde millimetriche

• PLL completamente digitali a larga banda

• Amplificatori di potenza ad alta efficienza

(Doherty, Dynamic Load Modulation, etc.)

• Ricetrasmettitori per array di sensori (ZigBee)

• Convertitori A/D in tecnologie scalate

• Amplificatori di potenza in classe G