@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{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{Moenikes2022, type = {Master Thesis}, author = {Moenikes, Lisette}, title = {Transformative Lernprozesse in BNE-Projekten}, doi = {10.26205/opus-3186}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31861}, year = {2022}, abstract = {Das Konzept der Bildung f{\"u}r nachhaltige Entwicklung (BNE)erzielt, Lernende zur aktiven Gestaltung einer {\"o}kologisch- wie sozialvertr{\"a}glichen Gesellschaft zu bef{\"a}higen. Gleichzeitig wird BNE auf-grund der Formulierung subjektiver Kompetenzen und der Missachtung von Wachstumszw{\"a}ngen eine bildungspolitische Steuerung und eine Entpolitisierung von Nachhaltigkeit vorgeworfen. Daran ankn{\"u}pfend lenkt das Konzept des Transformativen Lernens den Blick auf individuelle Bedeutungsperspektiven mit Bezug zu gesellschaftlichen Alltagsideologien. Mit dem Ziel eines kollektiven Bewusstwerdungsprozesses wird eine anwendungsorientierte partizipative Bildungsarbeit gefordert. Anhand des BNE-Praxisprojektes Kolleg21 in Gelsenkirchen untersucht diese empirische Forschungsarbeit, welche Lernprozesse und Kompetenzentwicklungen non-formale Bildungsprojekte erm{\"o}glichen.}, language = {de} } @phdthesis{Fr{\"o}se2019, type = {Master Thesis}, author = {Fr{\"o}se, Tobias}, title = {Strahlenharter CAN Physical Layer in 65 nm CMOS Technologie f{\"u}r das Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors}, doi = {10.26205/opus-3064}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30649}, pages = {95}, year = {2019}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Entwicklung eines Strahlenharten CAN Physical Layer in einer 65 nm CMOS Technologie f{\"u}r das Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors. Dieser CAN Physical Layer ist Bestandteil des DCS Chips (Detector Control System), der im Rahmen des Upgrades des ATLAS Pixeldetektors zum High Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) entwickelt wird. Die Aufgabe des DCS Chips ist die Steuerung und {\"U}berwachung der Sensorik des ATLAS Pixeldetektors. Die Transistoren der verwendeten Technologie d{\"u}rfen mit maximal 1,2 Volt betrieben werden. Um dennoch die Kompatibilit{\"a}t zum CAN Standard beizubehalten ist es notwendig mit wesentlich h{\"o}heren Spannungspegeln zu arbeiten. Im Verlauf dieser Masterthesis werden zu diesem Zweck ein CAN Treiber, ein Levelshifter und ein CAN Empf{\"a}nger entworfen, die dazugeh{\"o}rigen Layouts erstellt und die Eigenschaften der Schaltungen auf dem ersten gefertigten Prototyp des DCS Chips vermessen.}, language = {de} } @phdthesis{Koers2024, type = {Master Thesis}, author = {Koers, Lars}, title = {Setup of test environments based on a Xilinx Zynq SoC for measuring the leakage current and for radiation qualifcation of SRAM based FPGAs}, doi = {10.26205/opus-3803}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38039}, pages = {136}, year = {2024}, abstract = {This thesis discusses the development of test environments using Xilinx Zynq System on Chip (SoC) for measuring leakage currents and radiation qualification of Static Random Access Memory (SRAM) based Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) at European Organisation for Nuclear Research (CERN). The effects of radiation on electronic components are explained, followed by an introduction to the FPGAs used. The GateMate FPGAs leakage current is measured in its application area with respect to temperature and core voltages. A comparable testing environment is used from the tester to the tested device, as it will later be used at CERN. The GateMate is being prepared in this setup for the finalization of radiation qualification at CERN, to be transferred later. For this purpose, the basic tests are explained and the outstanding tests are then carried out. The Lattice iCE40 UltraLite FPGA is used in an initial application test to determine its suitability for further radiation qualification tests at CERN. The analysis and presentation of the test results are followed by a summary and outlook.}, language = {en} } @phdthesis{Jung2023, type = {Master Thesis}, author = {Jung, Richard}, title = {Radiation Qualification of the Cologne Chip GateMate A1 FPGA}, doi = {10.26205/opus-3364}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33643}, pages = {118}, year = {2023}, abstract = {In this thesis, the radiation sensitivity of the novel Cologne Chip GateMate A1 field-programmable gate array (FPGA) is evaluated. An initial introduction of radiation mechanisms and their effects on electronics is given, followed by a brief overview of radiation test standards. The common elements present in FPGAs are discussed, which is followed by details of the GateMate FPGA device and a description of the software design flow. Afterwards, the development of a purpose-built printed circuit board (PCB) for radiation tests with the GateMate FPGA is detailed. Four components of the GateMate have been tested during three radiation campaigns, as well as a benchmark circuit to compare the radiation performance of the GateMate with other FPGAs tested at the European Organization for Nuclear Research (CERN). The test architecture consists of the device under test (DUT) FPGA and a TESTER FPGA whose task is to provide inputs to the DUT and record its response. The DUT and TESTER designs developed for all tests are discussed in detail. Finally, the results obtained during the irradiation campaigns are presented, showing that the GateMate FPGA performs similarly to other FPGAs using the same process technology. Only the benchmark test was not finalized, as implementation problems prevented its completion in the given time frame. The thesis concludes with a comprehensive summary and outlook.}, language = {en} } @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{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{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{GrimmWojtok2017, type = {Master Thesis}, author = {Grimm, David and Wojtok, Andreas J.}, title = {Konzeptionierung und Realisierung eines Multiagentensystems am Beispiel des Projektes InMachine}, doi = {10.26205/opus-2140}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21408}, pages = {110}, year = {2017}, abstract = {Unternehmen stehen auf Grund von Globalisierung, Konkurrenzdruck und immer schneller agierenden Märkten vor der Herausforderung auf diese Veränderungen flexibel reagieren zu m{\"u}ssen. Unternehmen die sich schnell auf Marktveränderungen einstellen können haben einen Wettbewerbsvorteil der beibehalten werden muss. Beim verarbeitenden Gewerbe resultiert das in einer Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung. Um eine Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung vornehmen zu können muss zunächst Einblick in diese zur Verf{\"u}gung stehen. Kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) sind in der Regel nicht in der Lage die Kosten und Komplexität von Softwarelösungen von Herstellern wie Siemens, Dassault, oder SAP zu handhaben. Aufgrund dessen ist es notwendig Softwarelösungen anzubieten die genau auf das Einsatzszenario in KMUs zugeschnitten sind. Ziel dieser Arbeit ist das Erstellen einer Softwarelösung, um eine Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung zu ermöglichen, durch Einblick und R{\"u}ckmeldung der Produktionsprozesse. Um dieses Ziel zu erreichen wurden zunächst Anforderungen an das Gesamtsystem gestellt. Diese Anforderungen fließen in das zu erstellende Softwarekonzept ein. Beim Softwarekonzept wurde besonders auf die lose Koppelung der Komponenten und der flexiblen Kommunikation geachtet, dadurch ist es möglich das Softwarekonzept zukunftssicher aufzustellen und das nachträgliche Erweitern der Software zu ermöglichen. Durch die Anforderung an Unternehmen flexibel auf Marktveränderungen reagieren zu können resultiert auch die Anforderung an die eingesetzte Software flexibel auf neue Gegebenheiten angepasst werden zu können. Wird diese Anpassbarkeit bereits beim Softwarekonzept ber{\"u}cksichtigt können Änderungen einfacher, robuster, und zu geringeren Kosten realisiert werden. Nach der Erstellung des Softwarekonzeptes wurde dieses prototypisch Implementiert. Dieses Vorgehen sichert die Qualität und Konsistenz des Softwarekonzeptes ab. Abschließend wird eine Zusammenfassung gegeben, ein Fazit gezogen und ein Ausblick gewährt.}, 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{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{Kremer2022, type = {Master Thesis}, author = {Kremer, Robert}, title = {Experimentelle und simulative Untersuchung der Kristallstruktur und Eigenspannungen an Selektiv Lasergeschmolzenen Bauteilen aus CuSn10}, doi = {10.26205/opus-3162}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31624}, year = {2022}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis behandelt die Prozess- und Kristallstruktursimulation Selektiv Lasergeschmolzener CuSn10 Bauteile mit Ansys. Zun{\"a}chst wurde das Ausgangspulver untersucht und auf der vorhandenen Fertigungsanlage parametrisiert. Mit dem erstellten Parametersatz wurden Werkstoffproben gefertigt und untersucht, um zusammen mit Literaturwerten ein Werkstoffmodell f{\"u}r die Simulationen aufbauen zu k{\"o}nnen. Anschließend wurde ein thermisch-mechanisches Modell zur Prozesssimulation in Ansys aufgebaut und anhand gefertigter Bauteile kalibriert. Es gelang, damit die Eigenspannungen in einem Bauteil vorherzusagen, welches zuvor gefertigt und mittels Bohrlochmethode untersucht wurde. Eine weitere Validierung scheiterte aufgrund der gew{\"a}hlten Geometrie des Validierungsbauteiles . Die Kristallstruktur konnte mit einem in Ansys hinterlegten Werkstoffmodel f{\"u}r einen 1.4404 simuliert und mit vorhandenen Werten {\"u}berpr{\"u}ft werden. Mit dem erstellten Werkstoffmodell wurde die Kristallstruktur f{\"u}r CuSn10 vorhergesagt, jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht validiert. Abschließend wird eine Empfehlung f{\"u}r das weitere Vorgehen gegeben.}, language = {de} } @phdthesis{Led{\"u}c2021, type = {Master Thesis}, author = {Led{\"u}c, Philipp}, title = {Erweiterung feldprogrammierbarer Bausteine um eine PCI Express Schnittstelle als Schl{\"u}sseltechnologie zur Vernetzung digitaler Systeme und k{\"u}nstlicher Intelligenz}, doi = {10.26205/opus-3076}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30760}, pages = {199}, year = {2021}, abstract = {In dieser Masterthesis wird die Entwicklung eines PIPE IP-Cores als erster Entwicklungsschritt hin zu einem PCI Express Soft Core f{\"u}r die FPGA-basierte Implementierung beschrieben. Der Entwicklungsansatz hat zum Ziel, FPGAs mit integriertem Serializer/Deserializer (SerDes) auf den Einsatz in hardware{\"u}begreifenden Systemen der K{\"u}nstlichen Intelligenz (KI) vorzubereiten. Die Entwicklung basiert hierbei auf der FPGA-Produktfamilie GateMateTM des deutschen Unternehmens Cologne Chip AG. Allerdings versteht sich die Entwicklung als allgemeing{\"u}ltiger Ansatz, der auch anderen FPGA-Herstellern die Herangehensweise an die Thematik erleichtern und helfen soll, den notwendigen Entwicklungsaufwand abzusch{\"a}tzen und wenn m{\"o}glich zu verringern.}, 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} } @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{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{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{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} }