@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{M{\"u}ller-Baumgart2024, type = {Master Thesis}, author = {M{\"u}ller-Baumgart, Ulf}, title = {Creation of general representation of a local power grid as a basis for an embedding of electrical devices}, doi = {10.26205/opus-3795}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37955}, pages = {96}, year = {2024}, language = {en} } @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{Noss2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Noss, Julian}, title = {Phasenstrommessung in der Antriebstechnik mittels Sigma-Delta Analog Digital Wandlung}, doi = {10.26205/opus-3798}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37984}, pages = {82}, year = {2024}, abstract = {In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Filterstruktur in VHDL zur Auswertung eines Sigma-Delta gewandelten Signals dokumentiert. Daf{\"u}r werden Funktionsweise, Aufbau und Verwendung des Modulators und des Filters dargestellt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung wird der Filter sowohl simuliert als auch auf einem Arty Z7 FPGA Board ausgef{\"u}hrt und der Ausgang {\"u}ber einen DAC mit einem Oszilloskop gemessen.}, language = {de} } @phdthesis{Thabti2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Thabti, Amine}, title = {Entwicklung eines synchronen stromgef{\"u}hrten DC/DC-Abw{\"a}rtswandlers f{\"u}r eine Wandlung von 3.3 V auf 1.2 V bei einem Laststrom von 0,6 A}, doi = {10.26205/opus-3806}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38065}, pages = {65}, year = {2024}, abstract = {Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine umfassende Untersuchung und Analyse eines Abw{\"a}rtswandlers im Kontext eines Regelkreises wichtige Erkenntnisse {\"u}ber seine Leistungsf{\"a}higkeit, Stabilit{\"a}t und Zuverl{\"a}ssigkeit liefern kann. Die Auswahl der richtigen Komponenten wie Spulen, Kondensatoren und Widerst{\"a}nde sowie die optimale Einstellung der Regelparameter sind entscheidend, um die gew{\"u}nschte Ausgangsspannung mit minimaler Welligkeit und hohem Wirkungsgrad zu erreichen. Die Durchf{\"u}hrung von AC-Analysen, insbesondere im Bode-Diagramm, erm{\"o}glicht eine genaue Absch{\"a}tzung des Amplituden- und hasenverhaltens des Regelkreises. Dabei ist die Phasenreserve ein entscheidender Faktor f{\"u}r die Stabilit{\"a}t des Systems. Eine ausreichende Phasenreserve stellt sicher, dass der Regelkreis auf {\"A}nderungen reagieren kann, ohne in instabile Zust{\"a}nde zu geraten. Ein stabiler Regelkreis ist f{\"u}r eine zuverl{\"a}ssige Leistung und eine effektive Regelung unerl{\"a}sslich. Insgesamt verdeutlicht die Analyse des Abw{\"a}rtswandlers als Teil eines Regelkreises die komplexen Zusammenh{\"a}nge zwischen den elektrischen Komponenten, den Regelparametern und der Systemstabilit{\"a}t. Durch eine sorgf{\"a}ltige Abstimmung und Optimierung dieser Parameter k{\"o}nnen robuste und zuverl{\"a}ssige Stromversorgungsl{\"o}sungen entwickelt werden, die den Anforderungen eines breiten Anwendungsspektrums gerecht werden. Dar{\"u}ber hinaus bietet die stromgef{\"u}hrte Regelung im Vergleich zur spannungsgef{\"u}hrten Regelung mehrere Vorteile. Sie erm{\"o}glicht eine verbesserte Stabilit{\"a}t, eine bessere Dynamik und eine geringere Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Last{\"a}nderungen. In einigen Anwendungen kann die stromgef{\"u}hrte Regelung auch einfacher zu implementieren sein.}, language = {de} } @book{BeenkenBornhornLinnenbrinketal.2023, author = {Beenken, Matthias and Bornhorn, Hubert and Linnenbrink, Lukas and M{\"o}rchel, Jens}, title = {Nachhaltigkeit und Versicherungen aus Kundensicht}, publisher = {Fachhochschule Dortmund, Fachbereich Wirtschaft, Forschungs- stelle Risikomanagement, Versicherungsregulierung und Vertrieb}, address = {Dortmund}, doi = {10.26205/opus-3336}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33364}, pages = {120}, year = {2023}, language = {de} } @book{Hartmann2023, author = {Hartmann, Anja}, title = {Zusammenleben in Gemeinschaft und Gesellschaft}, publisher = {Verlag W. Kohlhammer}, address = {Stuttgart}, isbn = {978-3-17-038500-9}, pages = {202}, year = {2023}, language = {de} } @phdthesis{Eroglu2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Eroglu, Oguz}, title = {Entwurf von Leiterplatten f{\"u}r die Versorgung und Auslesung eines optischen Winkelgebers}, doi = {10.26205/opus-3352}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33527}, pages = {66}, year = {2023}, abstract = {Diese Bachelorarbeit beschreibt den Entwurf von Leiterplatten mit Altium Designer f{\"u}r die Auslesung eines Poldi- Sensors. Die Leiterplatte aus der Betrieblichen Praxis, auf der die Spannungsversorgung des Sensorsystems implementiert wurde, wurde {\"u}berarbeitet und es wurden zwei Auslesekan{\"a}le der Poldi Platine implementiert und getestet. F{\"u}r die Ausg{\"a}nge der Spannungsversorgung auf der ersten Platine werden Terminalbl{\"o}cke verwendet. Die neu entworfenen Leiterplatten mit den Auslesekan{\"a}len des Poldi- Sensors k{\"o}nnen damit verbunden werden, um versorgt zu werden.}, language = {de} } @article{Mennen{\"o}h2023, author = {Mennen{\"o}h, Hartwig}, title = {Eine neue Interpretation und elementare Absch{\"a}tzung f{\"u}r den Internen Zinsfuß}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33407}, pages = {22}, year = {2023}, abstract = {In diesem Beitrag werden im ersten Teil eine neue Definition und damit zugleich auch eine neue Interpretation des Internen Zinsfußes vorgestellt. Ausgehend von dieser neuartigen Basis wird im zweiten Teil eine neue, elementare Sch{\"a}tzgleichung f{\"u}r den konkreten Zahlenwert des internen Zinsfußes hergeleitet.}, language = {de} } @phdthesis{Salkovic2023, type = {Master Thesis}, author = {Salkovic, Edis}, title = {Entwicklung eines Mixed-Signal-Frontends f{\"u}r die Validierung von integrierten Halbleitern im Automobil-Temperaturbereich}, doi = {10.26205/opus-3359}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33597}, pages = {109}, year = {2023}, abstract = {Im Rahmen dieser Masterthesis soll die bereits im Rahmen meiner Masterstudienarbeit entwickelte Frontend-Platine best{\"u}ckt und im Zusammenspiel mit einem Zedboard in Betrieb genommen werden. Das Zedboard ist mit einem Baustein von Xilinx best{\"u}ckt, der sowohl einen FPGA als auch einen ARM-Mikrocontroller beinhaltet. Der FPGA-Mikrocontroller wurde bereits so konfiguriert, dass SPI Schnittstellen implementiert sind, die f{\"u}r die Ansteuerung der ADCs und DACs verwendet werden k{\"o}nnen. Die Aufgabe dieser Masterthesis besteht darin die Software f{\"u}r den ARM-Mikrocontroller unter Petalinux zu schreiben, mit der die SPI Schnittstellen gelesen und beschrieben werden k{\"o}nnen. Der Softwareteil, welcher wesentlicher Bestandteil der Thesis ist, konnte zufriedenstellend gel{\"o}st werden, sodass alle gew{\"u}nschten Funktionen enthalten sind. Die Frontendplatine aus der Masterstudienarbeit wurde {\"u}berarbeitet und eine zweite Version angefertigt, welche bis auf einige kleine Fehler gut funktioniert.}, 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{Kobyaoglu2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kobyaoglu, Ferhan}, title = {Charakterisierung integrierter Dioden mit linearen Polarisationsfiltern und eines Transimpedanzverst{\"a}rkers in einer 65nm CMOS Technologie zur Verwendung in der optischen Winkelmessung}, doi = {10.26205/opus-3354}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33545}, pages = {133}, year = {2023}, abstract = {Diese Bachelorthesis beschreibt die Charakterisierung integrierter Dioden mit linearen Polarisationsfiltern und eines Tranzimpedanzverst{\"a}rkers in einer 65nm CMOS Technologie zur Verwendung in der optischen Winkelmessung. Dazu wurde zun{\"a}chst f{\"u}r den Testchip, auf dem sich die verschiedenen Dioden mit unterschiedlichen Polarisationsfiltern und der Transimpedanzverst{\"a}rker befinden, eine passende Leiterplatte mittels Altium Designer entworfen. Mithilfe dieser Leiterplatte konnten Messungen durchgef{\"u}hrt werden, um festzustellen, ob diese Technologie f{\"u}r die Verwendung als optischer Winkelsensor geeignet ist.}, language = {de} } @unpublished{LattnerGellerKluck2023, author = {Lattner, Yannick and Geller, Marius and Kluck, Norbert}, title = {Efficiency Approximation of Centrifugal Compressors in the Cordier Diagram}, doi = {10.26205/opus-3366}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33661}, pages = {12}, year = {2023}, abstract = {We present a simulation data-based efficiency approximation for radial turbocompressors, which is implemented in the well-known Cordier diagram. A sophisticated CAE workflow is used to calculate the operational characteristics of 50 machine designs with 50 impeller geometry variations each. A Kriging-based surrogate model is trained to approximate the efficiency of any machine designs' best geometry design. The models are implemented into a machine design workflow. As a result, duty-specific Cordier lines are introduced. They are automatically generated for a set of machine design parameters. The efficiency of the designs along the duty-specific Cordier lines is approximated. Using optimization techniques, an optimal compressor design for the given duty on every specific Cordier line may be identified. This highly increases the amount of information available in the early design stages for radial turbocompressors.}, language = {en} } @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{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{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{Ben Slimane2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ben Slimane, Nader}, title = {Stabilisierung eines Low-Drop Out Spannungsreglers mit Hilfe eines Source-Folger basiertens Spannungsbuffers}, doi = {10.26205/opus-3369}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33698}, pages = {61}, year = {2023}, abstract = {In dieser Arbeit wird ein Low-Dropout Spannungsregler f{\"u}r einen synchronen Abw{\"a}rtswandler/Tiefsetzsteller (eng. Step-Down/Buck-Converter) entwickelt. Im Rahmen des Projektes soll ein integrierter Spannungsregler, der eine Eingangsspannung von 3,3 V in eine Ausgangsspannung von 3,1 V umwandelt, in einer 180nm CMOS Technologie entworfen werden. F{\"u}r die Entwicklung und Simulation der Schaltung des Reglers wird das Programm „Virtuoso" des Softwareherstellers „Cadence Design Systems" verwendet.}, language = {de} } @article{LattnerGeller2023, author = {Lattner, Yannick and Geller, Marius}, title = {Radial Turbocompressor Chord Length Approximation for the Reynold's Number Calculation}, doi = {10.26205/opus-3335}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33351}, year = {2023}, abstract = {We present an approximation model for the chord length of radial turbocompressors. The model enables the calculation of a compressor's chord Reynold's number during the machine design process. The chord Reynold's number is shown to be the most accurate representation of the fluid dynamic properties inside the radial turbocompressor's impeller. It — however — requires the computation of the chord length, which is only available after defining the final impeller geometry. The method presenting in this paper only employs the compressors principal dimensions to approximate the chord length. The chord is modelled using a B{\´e}zier spline and quarter ellipse. This enables the earlier use of the chord Reynold's number during the machine design process of radial turbocompressors.}, language = {en} } @phdthesis{Biermann2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Biermann, Raphael}, title = {Entwicklung eines Software-Systems zur Automatisierung der Assertion-Generation f{\"u}r die Verifikation eines Memory-Built-In-Self-Tests mithilfe einer Beschreibungssprache f{\"u}r Memory-Testalgorithmen}, doi = {10.26205/opus-3394}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33948}, pages = {76}, year = {2023}, abstract = {Memory-Testalgorithmen k{\"o}nnen in einer abstrakten Beschreibungssprache beschrieben werden, dessen Grammatik jedoch nicht ausreicht, um Scrambling im Memory zu be- r{\"u}cksichtigen. Nach einer Grammatikerweiterung k{\"o}nnen Properties in der Hardware- Verifikationssprache SystemVerilog-Assertions aus dieser Beschreibung formuliert werden, die f{\"u}r eine Verifikation des Verhaltens des Memory-Interfaces eines Memory-Built-In- Self-Tests geeignet sind. Die Properties werden verwendet, um ein gegebenes Design zu verifizieren. In der Simulation werden Abweichungen von der urspr{\"u}nglichen Spezifikation der Testalgorithmen erkannt. Es werden Konzepte f{\"u}r die Automatisierung der Generierung von Properties erarbeitet, die anschließend in einem Software-System implementiert werden. Das Software-System unterst{\"u}tzt die Generierung von Assertions f{\"u}r March, SCAN und MATS Algorithmen mit beliebiger L{\"a}nge, sowie einige Checkerboard und Initialisierungsalgorithmen, bei de- nen Scrambling ber{\"u}cksichtigt werden muss. Abschließend werden n{\"o}tige {\"A}nderungen der Softwarearchitektur und Grammatik diskutiert, welche die Unterst{\"u}tzung weiterer Test- algorithmen erm{\"o}glichen.}, language = {de} } @phdthesis{Smaalia2023, type = {Bachelor Thesis}, author = {Smaalia, Mohamed Mansour}, title = {Programmierung eines STM32-Mikrocontrollers als steuerbares Spannungsmessger{\"a}t mit SCPI-Schnittstelle}, doi = {10.26205/opus-3669}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-36698}, pages = {80}, year = {2023}, abstract = {Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Mikrocontroller mit integriertem A/D-Wandler so zu konfigurieren, dass er als Spannungsmessger{\"a}t verwendet werden kann, welches mit SCPI-Befehlen gesteuert werden kann. In diesem Projekt wird das STM32L476 Nucleo Board mit acht unabh{\"a}ngigen ADC Kan{\"a}len verwendet. Zur Kommunikation mit dem Board und zum Testen der Programmierung des Mikrocontrollers wurde eine Qt-Applikation entwickelt. Die Qt-Anwendung sendet einen Befehl an den Mikrocontroller. Der Mikrocontroller empf{\"a}ngt den Befehl und auf Basis dieses Befehls wird der entsprechende entsprechende Anweisung ausgef{\"u}hrt.}, language = {de} }