@phdthesis{Achtelik2019, type = {Master Thesis}, author = {Achtelik, Raphael}, title = {Entwicklung einer elektronischen Last zur Pr{\"u}fung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung}, doi = {10.26205/opus-3068}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30681}, pages = {58}, year = {2019}, abstract = {In dieser Masterarbeit wird die Entwicklung einer elektronischen Last zur Pr{\"u}fung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung beschrieben. Basierend auf den Ergebnissen einer vorherigen Arbeit, wurde ein Schaltplan entwickelt. Die theoretischen Grundlagen des in diesem Schaltplan verwendeten Regelkreises werden erl{\"a}utert und die Instabilit{\"a}t der Regelung, anhand von Simulationen, aufgezeigt. Anschließend wird eine geeignete Kompensationsschaltung entwickelt und deren Stabilit{\"a}t nachgewiesen. Es folgt die Auswahl von Bauteilen sowie die Worst-Case Betrachtungen der jeweiligen Betriebszust{\"a}nde. Der Erstellung eines Platinen Layouts und einer Programmierung des verwendeten Mikrocontrollers folgen abschließende Funktionstests der erstellten Platine.}, language = {de} } @phdthesis{Alaee2024, type = {Master Thesis}, author = {Alaee, Ladan}, title = {Design and Implementation of a Mixed-Signal Processing Chain for the Optical Determination of Rotation Angles}, doi = {10.26205/opus-3793}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37932}, pages = {264}, year = {2024}, abstract = {The aim of this master thesis is the design and implementation of mixed-signal processing chain for the optical determination of rotation angles by means of four sensors implemented as photodiodes with integrated polarization filters and a high-precision CORDIC hardware design implemented on an FPGA in Verilog. Furthermore, a light source and a polarizer are integrated in the measurement setup which is configured using an QT application.}, language = {en} } @phdthesis{Bankowsky2021, type = {Master Thesis}, author = {Bankowsky, Maurice}, title = {Validierung des SLDO-Spannungsreglers f{\"u}r die Pixeldetektoren des ATLAS- und des CMS- Experiments am HL-LHC und Erweiterung des Shuldo-Testsystems um programmierbare Potentiometer}, doi = {10.26205/opus-3081}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30811}, pages = {170}, year = {2021}, abstract = {Die Master-Thesis umfasst die Einf{\"u}hrung in die CERN-Projekte und in den Shunt-LDO-Regler. Der Regler wird von der Revision 0.1 hin zur Revision 0.3 weiterentwickelt. Hierbei wird eine Leiterplattenentwicklung mittels Altium Designer, eine grafische Benutzer-oberfl{\"a}che mittels Qt programmiert, sowie Montage- und L{\"o}tarbeiten durchgef{\"u}hrt. Der Kernpunkt der Thesis entspricht der Validierung des SLDO Spannungsreglers f{\"u}r die Pixeldetektoren des ATLAS- und des CMS- Experiments am HL-LHC. Ein weiterer Kernpunkt ist die Implementierung digitaler Potentiometer {\"u}ber denen ein automatisierter Messvorgang mittels der „Shuldo-Test-Messsteuerungs-Software" durchgef{\"u}hrt werden kann. Hierdurch wird dem Benutzer eine anwendungsfreundliche Umgebung zur Verf{\"u}gung gestellt, um die Steigung und den Offset der Eingangsspannung {\"u}ber das Testtool in einem bestimmten Bereich automatisiert zu variieren.}, language = {de} } @phdthesis{Beer2021, type = {Master Thesis}, author = {Beer, Aaron}, title = {Implementierung eines bayesschen Algorithmus zur Optimierung von Syntheseergebnissen}, doi = {10.26205/opus-3114}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31146}, pages = {187}, year = {2021}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Implementierung eines bayesschen Algorithmus zur Optimierung von Syntheseergebnissen. Zu Beginn wird eine Einleitung in die Synthese digitaler Schaltungen sowie aller f{\"u}r die Optimierung relevanten Parameter gegeben. Das Liberty-Format zur Beschreibung von Zellbibliotheken wird erl{\"a}utert und die f{\"u}r die Optimierung erstellte Zellbibliothek imes_cc wird vorgestellt. Daraufhin wird die Synthese von Testschaltungen unter Einbezug der Bibliothek mithilfe eines automatisierten Arbeitsablaufs vorgestellt. Hierbei werden Timing-, Area-, und Power-Parameter zur Beurteilung der synthetisierten Netzliste aus den erstellten Reports herausgelesen und vergleichend dargestellt. Die Implementierung des Algorithmus auf Basis des Scikit-Optimize-Moduls wird daraufhin erl{\"a}utert und die erzielten Optimierungen anhand der Testschaltungen dargestellt.}, language = {de} } @phdthesis{Bouroumiya2021, type = {Master Thesis}, author = {Bouroumiya, Reda}, title = {Digital geregelte Frequenzkorrektur eines strahlenharten Relaxations-Oszillators f{\"u}r eine CAN Bittiming Einheit in 65nm CMOS Technologie}, doi = {10.26205/opus-3071}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30711}, pages = {122}, year = {2021}, abstract = {Diese Arbeit behandelt den Entwurf und die Implementierung einer Frequenzregelung f{\"u}r den analogen Relaxationsoszillator des im Kontrollsystem des ATLAS-Pixeldetektors eingesetzten CANakari-Controllers des MOPS Chips. Bestehend aus einem Pulsz{\"a}hler, einem PID-Regler, Phasenfehler-Register und einem Control-FSM-Modul, wird das Regelsystem mit dem digital-gesteuerten analogen Oszillator und der Bittiming-Logik verdrahtet. Diese Komponenten k{\"o}nnen miteinander kommunizieren, Daten austauschen und bilden somit einen geschlossenen Regelkreis. Der Regelalgorithmus beobachtet das eingehende Signal Rx des CAN Busses und ver{\"a}ndert die Stellgr{\"o}ße bei entstehender Regelabweichung durch die Detektierung einer fallenden Flanke außerhalb des im CAN Standard definierten Synchronisationssegments, so dass die Taktfrequenz in einem Toleranzintervall stabilisiert wird. Dies gew{\"a}hrleistet, dass es im CAN-Netzwerk nicht zu Synchronisationsfehlern bei der Nachrichten{\"u}bertragung kommt. Da es sich um eine gemischte analog/digitale Schaltung handelt, wird das Regelkreis-Verhalten mit Hilfe einer A/MS-Simulationen beurteilt. Die Simulationen dienen einerseits zur Untersuchung wichtiger dynamischer Eigenschaften der Regelstrecke und andererseits zur Beurteilung des Regelkreis-Verhaltens mit den gew{\"a}hlten Regler-Parametern.}, language = {de} } @phdthesis{Br{\"u}nger2020, type = {Master Thesis}, author = {Br{\"u}nger, Fabian}, title = {Integration eines Hardwarebeschleunigers f{\"u}r Maschinelles Lernen in einen RISC-V RV32IM Prozessor {\"u}ber Memory-Mapped Register}, doi = {10.26205/opus-2998}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29988}, pages = {150}, year = {2020}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Analyse auf Register Transfer Level (RTL) Ebene des vom Fraunhofer IMS in Verilog entwickelten RV32IM RISC-V Prozessors durchgef{\"u}hrt und der Configurable Accelerator Engine for Convolution Operations (Caeco) als Hardware-Beschleuniger f{\"u}r Maschinelles Lernen (ML) integriert. Das Design wurde speziell auf das Lesen von Caecodaten und auf das Interrupt-Verhalten getestet und verifiziert. Das Schreiben von Caecodaten wurde zwar auf RTL Ebene simuliert, allerdings nicht auf dem Field Programmable Gate Arrays (FPGA) verifiziert. Durch einen erarbeiteten Hardware- und Software-Entwicklungsfluss werden beide Str{\"a}nge optimiert und parallelisiert. Die Hardware-Entwicklung wurde in eine Gitlab Development and Operations (DevOps) Umgebung integriert, wodurch das Design im Project Batch Flow Modus der Vivado 2020.1 IDE automatisiert simuliert, synthetisiert und auf der Entwicklungsplatine Nexys4 DDR implementiert wird. Die Verifizierungsgrundlage bildet der entwickelte Programm- Code, der f{\"u}r die RTL Simulation, f{\"u}r die Simulation im Instruktionssimulator riscvOVPsim der Firma Imperas und dem Debugging des Designs auf dem FPGA genutzt wird. Letzteres wurde in der Eclipse IDE durchgef{\"u}hrt, wobei der JTAG Olimex ARM-USB-Tiny-H Adapter als Debug-Schnittstelle eingesetzt worden ist. Die Schnittstelle der beiden Entwicklungsstr{\"a}nge bilden zwei eigens geschriebene Rust Programme und das Xilinx Programm data2mem, durch die die kompilierten ELF Dateien in xilinx-kompatible MEM bzw. COE Dateien umgewandelt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Christiani2023, type = {Master Thesis}, author = {Christiani, Stanislav}, title = {Entwurf eines integrierten 3-Level Abw{\"a}rtswandlers in einer 180nm CMOS Technologie}, doi = {10.26205/opus-3361}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33610}, pages = {80}, year = {2023}, abstract = {In dieser Arbeit wird ein 3-Level-Abw{\"a}rtswandler unter idealen und realen Bedingungen analysiert. Unter idealen Bedingungen werden der Tastgrad, die Induktivit{\"a}t und Kapazit{\"a}t des LC-Gliedes, die Stromwelligkeit, die Ausgangsspannungswelligkeit, die Spannung und die Spannungswelligkeit am fliegenden Kondensator sowie die {\"U}bertragungsfunktion des 3-Level-Abw{\"a}rtswandler diskutiert und hergeleitet. Unter realen Bedienungen werden die Implementierung des fliegenden Kondensators und die zeitliche Fehlanpassung zwischen den beiden Schaltsignalen diskutiert. Die {\"U}bertragungsfunktion des PID-Kompensators wird ausf{\"u}hrlich beschrieben und hergeleitet. Ziel dieser Arbeit ist es, einen 3-Level-Abw{\"a}rtswandler in einer 180nm CMOS Technologie unter Zuhilfenahme der Entwicklungssoftware „Cadence Virtuoso" zu entwerfen und durch Simulationen zu analysieren. Bei einer gegebenen Eingangsspannung von 3 V soll der Wandler eine Spannung von 1 V f{\"u}r einen maximalen Laststrom von 400 mA ausgeben. Die Welligkeit der Ausgangsspannung darf 10 mV nicht {\"u}berschreiten und die Schaltfrequenz soll bei 4 MHz liegen.}, language = {de} } @phdthesis{Christiani2023, type = {Master Thesis}, author = {Christiani, Stanislav}, title = {Entwurf eines integrierten 3-Level Abw{\"a}rtswandlers in einer 180nm CMOS Technologie}, doi = {10.26205/opus-3357}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33576}, pages = {80}, year = {2023}, abstract = {Volltext-Dokument wurde aufgrund notwendiger Korrekturen auf Wunsch des Urhebers entfernt. Die korrigierte Version ist unter folgendem DOI erreichbar: https://doi.org/10.26205/opus-3361 In dieser Arbeit wird ein 3-Level-Abw{\"a}rtswandler unter idealen und realen Bedingungen analysiert. Unter idealen Bedingungen werden der Tastgrad, die Induktivit{\"a}t und Kapazit{\"a}t des LC-Gliedes, die Stromwelligkeit, die Ausgangsspannungswelligkeit, die Spannung und die Spannungswelligkeit am fliegenden Kondensator sowie die {\"U}bertragungsfunktion des 3-Level-Abw{\"a}rtswandler diskutiert und hergeleitet. Unter realen Bedienungen werden die Implementierung des fliegenden Kondensators und die zeitliche Fehlanpassung zwischen den beiden Schaltsignalen diskutiert. Die {\"U}bertragungsfunktion des PID-Kompensators wird ausf{\"u}hrlich beschrieben und hergeleitet. Ziel dieser Arbeit ist es, einen 3-Level-Abw{\"a}rtswandler in einer 180nm CMOS Technologie unter Zuhilfenahme der Entwicklungssoftware „Cadence Virtuoso" zu entwerfen und durch Simulationen zu analysieren. Bei einer gegebenen Eingangsspannung von 3 V soll der Wandler eine Spannung von 1 V f{\"u}r einen maximalen Laststrom von 400 mA ausgeben. Die Welligkeit der Ausgangsspannung darf 10 mV nicht {\"u}berschreiten und die Schaltfrequenz soll bei 4 MHz liegen.}, language = {de} } @phdthesis{Drissi El Bouzaidi2023, type = {Master Thesis}, author = {Drissi El Bouzaidi, Achraf}, title = {Entwurf von seriellen Schnittstellen zur Konfiguration und Test integrierter Schaltkreise}, doi = {10.26205/opus-3368}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33685}, pages = {148}, year = {2023}, abstract = {Diese Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung von serieller Schnittstelle zur Konfiguration und {\"U}berpr{\"u}fung von integrierten Schaltungen. Das Projekt behandelt zum einen die Umsetzung eines I2C-Master-Interfaces in Verilog und die Optimiereung und Erweiterung der Schaltung. Der Hauptfokus liegt jedoch auf der Implementierung des JTAG (Joint Test Action Group) Protokolls in Verilog. Der Bericht gliedert sich in zwei Teile. Der erste Teil befasst sich mit den grundlegenden Funktionen des I2C-Master gem{\"a}ß der NXP-UM10204 Spezifikation. Hier wird dargestellt, wie die Grundschaltung implementiert wurde und wie die implementierten Module genutzt werden k{\"o}nnen. Der Hauptbestandteil besch{\"a}ftigt sich mit den grundlegenden Konzepten des JTAG-Standards und seiner praktischen Anwendung. Es wird demonstriert, wie das JTAGProtokoll in Verilog umgesetzt wurde und wie es zur {\"U}berpr{\"u}fung und Konfiguration des Zustands eines integrierten Schaltkreises genutzt werden kann. Der Bericht schließt mit der Simulation von Testf{\"a}llen und einer Zusammenfassung der Ergebnisse.}, language = {de} } @phdthesis{D{\"u}perthal2019, type = {Master Thesis}, author = {D{\"u}perthal, Johannes}, title = {Erweiterung eines Clocktree-Analyse-Tools zur Feststellung der strukturellen {\"A}quivalenz von Clocktrees}, doi = {10.26205/opus-3067}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30676}, pages = {86}, year = {2019}, abstract = {In dieser Masterthesis wird die Entwicklung einer Komponente zum Vergleich von Clocktrees beschrieben, die als Erweiterung in ein bestehendes Clocktree-Analyse-Tool integriert wird. Das bestehende Programm ist aus einer Tcl-Anwendung und einer Qt-Applikation aufgebaut. Alle Algorithmen und eine Datenbasis, welche die Daten zu den Clocktrees enth{\"a}lt, sind Teil der Tcl- Anwendung. Die Benutzeroberfl{\"a}che wird durch eine Qt-Applikation realisiert, welche durch die Komponente f{\"u}r den Vergleich der Clocktrees erg{\"a}nzt wird. Der Algorithmus f{\"u}r diesen {\"A}quivalenzcheck basiert auf der Graphentheorie. Dazu werden die Clocktrees in Baum-Graphen transformiert, um die daraus resultierenden Strukturen vergleichbar zu machen. Die ermittelten Elemente, welche den Unterschied verursachen, werden in der Qt-Applikation, in einem Schematic- Viewer-Widget koloriert, das bereits in der bestehenden Applikation implementiert ist.}, language = {de} }