Elektronikprofilen Profilansvarig: Dr. J Jacob Wikner (ISY) Title/Lecturer Profilansvarig Dr. J Jacob Wikner • Elektroniska kretsar och system, ISY – Vid café Java • Disputerade 2001, docent 2014 • Ericsson/Infineon 1998-2005 • Sicon/Cognicatus/Anacatum 2005• Linköpings universitet, 2009• Elektronik på de flesta nivåer … allt mellan antenn och jord 2016-03-23 2 Hur skulle världen se ut utan elektronik? Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Ni tillhör en generation född med elektronik • Elektroniken är del av vår vardag numera – 30 år sedan? 4 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Elektronik i allmänhet • En av världens starkaste marknader. Tillväxten är stor, global och möjligheterna är obegränsade • Mobiltelefoner, datorer, allt-innanför-skalet, kaffeapparater, brödrostar, ... • Otaliga tillämpningar: – ICT, ubikvitär datorisering, underhållning, automation, smarta hemmet, fitness, medicinsk teknik, mät-och-styr, … • Fantastiska arbetsuppgifter! 5 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Elektronik i Sverige (statlig undersökning) • Grupp 1: Framställer elektroniksystem (ca 3600) • Grupp 2: Använder elektroniksystem (ca 7700) • Grupp 3: Beroende av elektroniksystem (ca 15000) • Hävstång för alla industribranscher • Gr. 1&2 sysselsätter 300kFolk och omsätter 1Gkr • Gr. 1-3 sysselsätter 700kFolk och omsätter 2.5Gkr • 28% av svenskt näringslivs totala förädlingsvärde • Enbart grupp 1 står för 11% av svensk export 6 Dr. J Jacob Wikner Elektronik i synnerhet? Lödkolv & multimeter? 2016-03-23 7 Kort historisk återblick Title/Lecturer • Bild på första integrerade krets, 1958. 2016-03-23 9 Title/Lecturer • Bild på en 741 2016-03-23 10 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Den gamla vanliga bilden... 1971-2002… 12 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 13 Title/Lecturer 2016-03-23 • Bild på hysterisk massa utanför affär som säljer iPhone 14 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Moores lag, reprinted with permission Electronics, Volume 38, Number 8, April 19, 1965 15 Dr. J Jacob Wikner Nya möjligheter, exempel • Integration av hela system – Analoga gränssnitt för sensorer – Radiosändtagare för kommunikation – Tillverkning – Minnesteknologi • Material- och konstruktion – Mikromekaniska strukturer (MEMS) – Konstruktion på höjden – Nya upptäckter: Grafen, kolrör, mfl 2016-03-23 16 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 17 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Stark elektronik vid Linköpings universitet! • Profilen utgörs av kurser från ISY – (Elektroniska kretsar och system, datorarkitektur, och kommunikationssystem) • Kontaktnätet spänner över hela världen – Examensarbeten och samarbetsprojekt på Ericsson, Intel, Texas Instruments, SAAB, Xilinx, Infineon, EPFL, Riken, och manga, många fler 18 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Elektronikprofilen • Bred, slagkraftig utbildning med fokus på konstruktion av elektronik och system för avancerad telekommunikation, databehandling och mycket mer • Poängkrav – Totalt 54 Hp – (30) 42 Hp obligatoriska, inkl. CDIO för Y – (24) 12 Hp valbara • Alla kurser ges på engelska • Öppen institution 10/3 19 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Obligatoriska kurser, alla om 6 Hp, i kronologisk ordning • Digital kommunikation • Digitala integrerade kretsar • Analoga CMOS integrerade kretsar • Analoga och tidsdiskreta integr. kretsar (D/IT/U) • Applikationsspecifika integrerade kretsar • Samt en 12 Hp CDIO-kurs (ej för D/IT/U) 20 Dr. J Jacob Wikner CDIO-kurser (CDIO = kul, spännande, lärorikt…) • VLSI-konstruktion (plus utvärdering av ICkrets) • Blandade analoga och digitala signalbehandlande system • Systemkonstruktion 2016-03-23 21 Dr. J Jacob Wikner Valbara kurser, alla 6 Hp, Digitalt • Digitala filter • Digital aritmetik • Konstruktion av digitala system • Konstruktion av inbyggda DSP-processorer • Datorteknik – ett datorsystem på ett chip 2016-03-23 22 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Valbara kurser, alla 6 Hp, Analogt + misc • Analoga filter • Analog konstruktion • Effektelektronik • Lågeffektselektronik 23 Dr. J Jacob Wikner Valbara kurser, alla 6 Hp, Radio • Radioelektronik, • Integrerade radiofrekvenskretsar, • Konstruktion av radiosändtagare 2016-03-23 24 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 ”VLSI-konstruktion” och ”Blandade analoga och digitala signalbehandlande system” Från system till kisel Unikt för LiU! 25 Title/Lecturer 2016-03-23 26 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Exempel på examensarbeten de senaste åren • Diverse integrerade kretsar – Fraunhofer, Xilinx, IMMS, IMST, Ericsson, Kisel, Infineon • Kroppskopplad kommunikation – Tryckt elektronik och smarta plåster • Implanterbar elektronik • Skördning av energi från MEMS 27 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 28 Dr. J Jacob Wikner 2016-03-23 Vad gör man sen? • Konsultbranschen – Prevas, Catena, Syntronic, … • Lokala företag – SP Devices, Thinfilm, Acreo, Mjärdevi, … • Big brother – Ericsson, Xilinx, Arris, Autoliv, Omnivision, Atmel, SAAB, Philips, Infineon, … 29 Elektronikforskning i Linköping Dr. J Jacob Wikner The real-world browser 2016-03-23 31 of 30 Infraröd kamera Lågeffektssändtagare (transponder) Psens= -40 dBm (100 nW) IDC = 18 uA och VDC = 1 V fc = 2.54 GHz fBB = 100 kHz * Kapsch TrafficCom AB An 8-GS/s 200-MHz bandwidth 68-mW DAC in 65-nm CMOS for wideband radio 57dB IM3, 48dB SFDR, 26dB SNDR. A +32dBm 1.85GHz Class-D outphasing RF PA in 130nm CMOS for WCDMA/LTE 8 Class-D stages 4 on-chip transformers Dr. J Jacob Wikner Implanterbar elektronik 2016-03-23 36 Dr. J Jacob Wikner Implanterbar elektronik 2016-03-23 37 Tillbaks i labbet igen • Mät- och styr • Tvärvetenskap • Prototypning – “foo” • Utveckling • Inkrementella • förbättringar • Demonstratorer – “hello world!” Elektronik-inte bara elektronik • SIDA-finansierat projekt i Sydafrika • Löser elektronik alla problem?