@phdthesis{{\"O}zkan2022,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {{\"O}zkan, Nurullah},
  title     = {Entwicklung eines Messkonzeptes zur Detektion ionisierender Photonenstrahlung durch ein elektronisches Personendosimeter},
  doi       = {10.26205/opus-3169},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31698},
  pages     = {147},
  year      = {2022},
  abstract  = {Ionisierende Strahlung kann bei h{\"o}heren Dosisleistungen lebensgef{\"a}hrlich sein. Um die Menschen vor solch einer Strahlung warnen zu k{\"o}nnen, wird im Rahmen dieser Arbeit die Entwicklung eines Messkonzeptes in CMOS Technologie zur Detektion ionisierender Photonenstrahlung durch ein elektronisches Personendosimeter beschrieben. Die entwickelte Schaltung soll sp{\"a}ter in einem Personendosimeter im klinischen Umfeld zum Einsatz kommen. Zus{\"a}tzlich werden die Charakteristiken einer PIN-Diode untersucht. Die Schaltung wird auf Transistorebene aufgebaut, sodass sie sp{\"a}ter als integrierte Schaltung in einem Chip hergestellt werden kann.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zorn2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Zorn, Jendrik},
  title     = {Messtechnische Validierung eines Shunt-Low-Dropout- Spannungsreglers zur strombasierten Versorgung der seriell verschalteten Pixel-Detektormodule des ATLAS- und CMS-Experiments am High-Luminosity Large Hadron Collider},
  doi       = {10.26205/opus-3054},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30541},
  pages     = {86},
  year      = {2019},
  abstract  = {In dieser Masterthesis wird ein Shunt-Low-Dropout-Spannungsregler messtechnisch {\"u}berpr{\"u}ft. Dieser Regler entsteht in Kooperation zwischen der Fachhochschule Dortmund und dem Kernforschungszentrum CERN f{\"u}r die Nutzung in Experimenten am LHC-Teilchenbeschleuniger in Genf. Der Fokus liegt auf der Messung der ersten beiden entwickelten Testchips des Projektes RD53B, inklusive der technischen Grundlagen, des genutzten Messaufbaus und der Validierung. Diese Thesis soll den Grundstein f{\"u}r Messungen an den folgenden Chipgenerationen im Rahmen des Projektes legen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Yilmaz2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Yilmaz, Semih},
  title     = {Entwurf eines strahlenharten 5V Spannungsreglers aus kaskodierten D{\"u}nngate-Transistoren in einer 65nm CMOS Technologie},
  doi       = {10.26205/opus-3062},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30621},
  pages     = {71},
  year      = {2019},
  abstract  = {Der vorliegende Bericht „Entwurf eines strahlenharten 5V Spannungsreglers aus kaskodierten D{\"u}nngate-Transistoren in einer 65nm CMOS Technologie" beschreibt eine an der Fachhochschule Dortmund im Fachbereich Elektrotechnik im Rahmen der Masterthesis durchgef{\"u}hrte Studie. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines 5V Spannungsreglers, der einen CAN zu I2C Br{\"u}cken Chip mit Spannung versorgt. Dabei ist zu beachten, dass die Core Transistoren in 65nm CMOS mit einer maximalen Spannung von 1,2V betrieben werden k{\"o}nnen. Der Chip soll f{\"u}r die Steuerung des Atlas Pixel Detektors am CERN eingesetzt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Winkler2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Winkler, Florian},
  title     = {Verification of the Shunt-Low-Dropout voltage regulator for the current based supply of the serially connected pixel detector modules of the ATLAS- and CMS-experiments at the High-Luminosity Large Hadron Collider},
  doi       = {10.26205/opus-3059},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30597},
  pages     = {71},
  year      = {2019},
  abstract  = {Diese Ausarbeitung dokumentiert die Verifikation des Shunt-Low-Dropout-Spannungsreglers f{\"u}r den Einsatz im ATLAS- und CMS-Projekt. Im Rahmen einer Kooperation zwischen der Fachhochschule Dortmund und dem Forschungsinstitut CERN in Genf wird eine integrierte CMOS Schaltung zur seriellen, strombasierten Spannungsregelung der Pixeldetektormodule entwickelt. Der Fokus dieser Masterthesis ist die simulationstechnische Verifikation unter Ber{\"u}cksichtigung der spezifizierten Einsatzbedingungen in den Experimenten und umfasst - neben einer Einf{\"u}hrung in den Shunt-LDO Regler auf Basis des Testchip C - die Vorstellung und Dokumentation der erarbeiteten Simulationsergebnisse.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Walsemann2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Walsemann, Alexander},
  title     = {Entwicklung eines Testsystems f{\"u}r den Physical- und Data-Link-Layer des PSI5-Busses mit automatisierter Auswertung auf Basis der Xilinx ZYNQ SoCs},
  doi       = {10.26205/opus-3056},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30568},
  pages     = {168},
  year      = {2019},
  abstract  = {Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Entwicklung eines Testsystems f{\"u}r die PSI5- Schnittstelle von ASICs und ASSPs. Zun{\"a}chst werden anhand des PSI5-Standards die Eigenschaften des Physical- und Data-Link-Layers aufgezeigt, welche neben etwaigen St{\"o}rgr{\"o}ßen relevant f{\"u}r die Entwicklung des Testsystems sind. Das anschließend entwickelte Testsystem besteht aus einem physical Layer und einem ZYNQ SoC, welcher programmierbare Logik (FPGA) und CPU-Kerne vereint. Die Kernfunktionen der Sensorsimulation zum Testen eines PSI5-Master-Interfaces sind in programmierbarer Logik umgesetzt, w{\"a}hrend Softwareapplikationen f{\"u}r den Testablauf und die automatisierte Auswertung der Ergebnisse verantwortlich sind. Die beiden CPU-Kerne des ZYNQ SoCs werden als ein asymmetrisches Multiprozessorsystem aus dem Echtzeitbetriebssystem FreeRTOS f{\"u}r zeitkritische Aufgaben und einem modifizierten Linux-Kernel genutzt. Die Bedienung des Testsystems erfolgt {\"u}ber ein Webinterface.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Shi2022,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Shi, Yanchen},
  title     = {Power Simulation of a MIPS microAptiv UP Core implemented as a virtual ASIC prototype in a 65nm CMOS technology},
  doi       = {10.26205/opus-3217},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-32171},
  pages     = {93},
  year      = {2022},
  abstract  = {This thesis presents a power simulation of a MIPS MicroAptiv UP Core implemented as a virtual ASIC prototype using Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC) 65 nm CMOS technology. Based on the MIPS instruction set program data is generated and introduced in the simulation by means of initialization files. Before the simulation, technology specific SRAM modules are integrated into theMIPS core. Two different programs are used for power characterization. The first program performs frequent memory accesses by means of load/store word instructions, while the second program is a loop which operates on registers only and mainly increments addresses. The simulation is based on a virtual prototype which is generated by synthesis and place \& route including post-layout parasitic extractions. The stimuli for the power extraction is generated via gate-level simulation and forwarded to the power calculation engine. The effect of X-propagation on gate-level simulations is avoided by modifying the address-related statements in the execution data path module, which use another form of 2 to 1 multiplexer, setting the output to zero for all input signals even with an initial value of 'x' without changing the functionality. Finally, the consumed power is provided by reports generated by the power simulation engine. The memory-centric program consumes 35.39mW of internal power using instructions, which is 0.73mW less than the internal power of the register-centric program, and the overall average power is also lower by almost 0.7mW.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Rizwan2018,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Rizwan, Ahmad},
  title     = {Analog and Digital CMOS Circuit Design for the Control System of ATLAS Pixel Detector},
  doi       = {10.26205/opus-3055},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30554},
  pages     = {114},
  year      = {2018},
  abstract  = {This Master thesis is part of an effort to implement the planned upgrade High- Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) at CERN Geneva/Switzerland. The ATLAS Pixel Detector which is installed at the LHC is also getting among others a new detector control system (DCS) update. Each module in the Detector Control System will have an integrated DCS chip which includes on-chip shunt and Linear regulators, ADC, bypass transistor and a modified I2C slave node. In this master thesis, Shunt and Linear regulators are explained and simulated using the Globalfoundaries 130nm CMOS designkit. A Kuijk bandgap reference based Power-On-Reset (POR) circuit is explained and designed in detail. The design of the POR includes an implementation with CMOS instead of diodes or bipolar transistors. It was simulated using Globelfoundaries 130nm CMOS designkit. Finally, a layout was developed for fabrication. The DCS system needs DCS bridge controllers which include a Controller Area Network (CAN) node and a modified I2C master node. For this purpose CAN and CANopen standards are explained in detail for implementation.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Reiners2019,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Reiners, Jan-Morten},
  title     = {Charakterisierung und Analyse vom Reverse and Forward Body Biasing als Durchsatz- und Leistungsoptimierungstechnik f{\"u}r Multi-Core Mikrocontroller},
  doi       = {10.26205/opus-3057},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30571},
  pages     = {85},
  year      = {2019},
  abstract  = {Diese Masterthesis besch{\"a}ftigt sich im Rahmen des Testchips TC1.5 der Infineon Austria AG mit der Analyse und Charakterisierung des Reverse und Forward Body Biasing mit differentieller Spannungsskalierung. In einem theoretischen Grundlagenteil werden dem Leser zun{\"a}chst die Beweggr{\"u}nde sowie die n{\"o}tigen Informationen der zugrunde liegenden Halbleiter-Technologie vermittelt, um ihn an die Thematik des Body Biasing und der Power Management Einheiten heranzuf{\"u}hren. Es folgt die Beschreibung des AurixPlus-digital EVR and PMS Testchips (Version 1.5) hinsichtlich seiner Struktur und Funktionalit{\"a}t. Den Kern der Arbeit bilden der Aufbau eines teilweise automatisieren Messplatzes, die Entwicklung einer Testsoftware (Python, C\#), die Erarbeitung von Test Spezifikationen sowie die Durchf{\"u}hrung entsprechender Messungen zur Analyse und Charakterisierung. Die Ergebnisse dieser Messungen werden im Anschluss eingehend besprochen und mit Bezug auf zuk{\"u}nftige Entwicklungen in diesem Bereich bewertet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pille2021,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Pille, Andreas},
  title     = {Optimierung eines Local Passive Interpolation Time-to-Digital Converters mit Sub-Gate Delay f{\"u}r eine Time-of-Flight Anwendung},
  doi       = {10.26205/opus-2990},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29907},
  pages     = {82},
  year      = {2021},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Masterthesis wird in Zusammenarbeit mit der Firma Elmos Semiconductor AG ein Time-To-Digital Converter fur eine Time-of-Flight Anwendung weiterentwickelt und optimiert. Als Ausgangspunkt dafur dient die in der vorhergehenden Masterstudienarbeit optimierte Schaltung eines vorhandenen TDC. Die prim{\"a}re Aufgabe des Time-to-Digital Converters ist die Quantifizierung einer zeitlichen Verz{\"o}gerung zwischen zwei Eingangssignalen. Genutzt wird dafur ein Local Passive Interpolation (LPI) TDC mit einer angepeilten Aufl{\"o}sung von 70 Pikosekunden, der als integrierte Schaltung in einer 350 nm CMOS-Technologie realisiert wird. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist die Verringerung vorhandener Messungenauigkeiten, die Untersuchung des Einflusses von Layout-Effekten auf die Funktion des TDC und die Uberf{\"u}hrung der optimierten Schaltung in ein Layout.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lippold2018,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Lippold, Markus},
  title     = {Entwurf einer Delay-Locked Loop f{\"u}r die Nutzung als Time-to- Digital Converter in einer Time-of-Flight Anwendung in 350nm CMOS Technologie},
  doi       = {10.26205/opus-3050},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30508},
  pages     = {120},
  year      = {2018},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Masterthesis wird eine Delay-Locked Loop von einem idealen Aufbau {\"u}ber Verilog-A Modellen bis hin zur realen Umsetzung entworfen. Diese Delay-Locked Loop (DLL) wird f{\"u}r die Nutzung in einem Time-to-Digital Converter (TDC) mit Local-Passiv-Interpolation, entwickelt. Mit Hilfe des TDC soll eine Verz{\"o}gerungszeit bei einer Time-of-Flight Anwendung ermittelt werden. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist es, eine Charge Pump zu implementieren, welche eine geringe Auswirkung auf die Phasenverschiebung der Regelschleife aufgrund von parasit{\"a}ren Eigenschaften im Schaltmoment aufweist. Zudem wird f{\"u}r die Stromregelung innerhalb der Charge Pump ein pr{\"a}ziser Transkonduktanzverst{\"a}rker (OTA) mit einem hohen Eingangsspannungsbereich implementiert. F{\"u}r die Entkopplung der Verz{\"o}gerungskette als Last von der Filterspannung wird ein Low-Dropout Spannungsregler (LDO) entwickelt. Im Verlauf der Arbeit hat sich gezeigt, dass eine Charge Pump, aufgebaut mit einem differentiellen Stromzweig, aufgrund des konstant fließenden Stroms die geringsten parasit{\"a}ren Einfl{\"u}sse aufweist. Innerhalb dieser Charge Pump wird ein gefalteter Transkonduktanzverst{\"a}rker als Spannungsfolger genutzt, um das Potential in den Zweigen der differentiellen Stufe aneinander anzugleichen und somit die Einfl{\"u}sse im Schaltmoment zu verringern. Zus{\"a}tzlich erfolgt {\"u}ber diesen Verst{\"a}rker eine exakte Stromanpassung der UP- und DOWN-Str{\"o}me. F{\"u}r die Umsetzung der Verz{\"o}gerungskette wird das Rauschverhalten verschiedener CMOSInverter bez{\"u}glich Phasenrauschen und Jitter simuliert. Aufgrund dieser Simulationen ist der differentielle Inverter mit NMOS-Kreuzkopplung f{\"u}r die Umsetzung der Delay-Line ausgew{\"a}hlt worden. Die real aufgebaute Delay-Locked Loop wird nach der Spezifikation f{\"u}r Automobilanwendungen in einem Temperaturbereich von -50°C bis 120°C simuliert. Zus{\"a}tzlich werden globale und lokale prozessbedingte Variation ber{\"u}cksichtigt. Bei dieser Simulation stellt sich eine maximale Phasenverschiebung zur Referenzperiodendauer von 218 ps ein. Dies entspricht bei einer Referenzfrequenz von 25 MHz einer Abweichung von ca. 0,5 \% und f{\"u}hrt zu einem Messfehler der Delay-Locked Loop von 3 cm. Somit k{\"o}nnte im schlechtesten Fall ein Objekt von der ToF-Kamera mit einem Fehler von 3 cm detektiert werden.},
  language  = {de}
}