TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Yigit, Alperen T1 - Temperaturstabile Bandgap-Spannungsreferenz mit stabilisiertem Differenzverstärker mit einer Referenzspannung von 1,2 V für die Verwendung in einem synchronen Buck-Konverter N2 - In dieser Arbeit wird eine temperaturstabile Bandgap-Spannungsreferenzschaltung (dt. Bandabstandsreferenz) mit stabilisiertem Differenzverstärker für einen synchronen Buck-Konverter (dt. Abwärtswandler) entwickelt, welcher eine Eingangsspannung von 3,3 V in eine Ausgangsspannung von 1,2 V umwandelt. Die Bandgap-Spannungsreferenzschaltung ist eine von vielen benötigten Komponenten des synchronen Buck-Konverters, welche im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurde und in die Schaltung des Buck-Konverters integriert werden soll. Für die Entwicklung und Simulation der Schaltung der Spannungsreferenz wird das Programm ,,Virtuoso 6.1-64b“ des Softwareherstellers ,,Cadence Design Systems“ verwendet. Cadence Design Systems, Inc. ist einer der weltweit größten Anbieter von Entwurfsautomatisierung elektronischer Systeme. Diese Software bietet Simulationsmodelle für alle im Abwärtswandler verwendeten Bauteile. N2 - In this thesis, a temperature-stable bandgap voltage reference circuit with stabilized differential amplifier is developed for a synchronous buck converter, which converts an input voltage of 3.3 V to an output voltage of 1.2 V. The bandgap voltage reference circuit is one of many required components of the synchronous buck converter, which has beeen developed in the framework of this thesis and will be integrated in the buck converter circuit. The "Virtuoso 6.1-64b" program of the software manufacturer "Cadence Design Systems" is used for the development and simulation bandgap voltage reference circuit. Cadence Design Systems, Inc. is one of the world's largest providers of design automation for electronic systems. This software provides simulation models for all components used in the step-down converter. KW - Bandgap KW - Abwärtswandler KW - Tiefsetzsteller KW - Referenzschaltung KW - buck converter Y2 - 2022 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31969 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3196 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3196 SP - 79 S1 - 79 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Yaman, Nurullah T1 - Entwurf eines Testsystems zur Charakterisierung der Komponenten des Monitoring of Pixel System Chips im ATLAS Pixeldetektor am LHC N2 - Diese Bachelorarbeit beschreibt den Entwurf eines Testsystems zur Charakterisierung der Komponenten des MOPS-Chips, der im ATLAS Pixeldetektor am LHC eingesetzt werden soll. Der erste Schritt dazu war der Entwurf einer Leiterplatte mit Hilfe von Altium Designer. Mit Hilfe dieser Leiterplatte konnten dann die Komponenten des MOPS-Chips durch Messreihen auf ihre Funktionalität getestet und charakterisiert werden. N2 - This bachelor thesis describes the design of a test system to characterise the components of the MOPS chip to be used in the ATLAS pixel detector at the LHC. The first step was to design a PCB using Altium Designer. With the help of this circuit board, the components of the MOPS chip could then be tested and characterised for their functionality through series of measurements. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33700 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3370 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3370 SP - 89 S1 - 89 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Wenske, Florian T1 - Entwurf und Validierung eines diskreten Infrarot LEDTreibers für die Charakterisierung von ToF-Kameras N2 - Im Rahmen dieser Bachelorthesis wird ein Infrarot LED-Treiber auf Basis eines PCBs entwickelt, welcher anschließend charakterisiert wird. Die Hauptbestandteile der Schaltung bilden ein MOSFET und eine High-Power IR-LED. Der Fokus liegt hierbei auf der Analyse des zeitlichen Verhaltens der Lichtemission der LED, um die Eignung dieser Schaltung für ToF-Kameras zu untersuchen. Die vorliegenden Messergebnisse werden mithilfe von Simulationen reproduziert, um eine Grundlage für die genauere Prüfung der Einflussfaktoren zu erhalten. Y2 - 2020 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30609 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3060 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3060 SP - 68 S1 - 68 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Tijani, Sofiene T1 - VHDL-Implementierung der Arkussinusfunktion und der Division von Festkommazahlen nach dem CORDIC Algorithmus N2 - Im Rahmen dieser Arbeit werden digitale Schaltungen für die Berechnung von Quotienten und die Auswertung der Arkussinusfunktion entworfen und implementiert. Da diese für die Entwicklung eines kompakten Winkelsensors benötigt werden, wird für die Realisierung der CORDIC-Algotihmus verwendet, welcher die Umsetzung und die Funktionsauswertung mit geringem Hardwareaufwand auf einem FPGA erlaubt. Für die beiden Operationen wird in VHDL jeweils ein Modul entworfen und simuliert und abschließend auf einem Testboard überprüft. Durch die Simulation und die Tests wird die korrekte Funktion des Entwurfs sowie dessen Genauigkeit bei der Berechnung über einen weiten Arbeitsbereich verifiziert. Y2 - 2020 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-29974 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2997 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2997 SP - 61 S1 - 61 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Thabti, Amine T1 - Entwicklung eines synchronen stromgeführten DC/DC-Abwärtswandlers für eine Wandlung von 3.3 V auf 1.2 V bei einem Laststrom von 0,6 A N2 - Zusammenfassend kann gesagt werden, dass eine umfassende Untersuchung und Analyse eines Abwärtswandlers im Kontext eines Regelkreises wichtige Erkenntnisse über seine Leistungsfähigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit liefern kann. Die Auswahl der richtigen Komponenten wie Spulen, Kondensatoren und Widerstände sowie die optimale Einstellung der Regelparameter sind entscheidend, um die gewünschte Ausgangsspannung mit minimaler Welligkeit und hohem Wirkungsgrad zu erreichen. Die Durchführung von AC-Analysen, insbesondere im Bode-Diagramm, ermöglicht eine genaue Abschätzung des Amplituden- und hasenverhaltens des Regelkreises. Dabei ist die Phasenreserve ein entscheidender Faktor für die Stabilität des Systems. Eine ausreichende Phasenreserve stellt sicher, dass der Regelkreis auf Änderungen reagieren kann, ohne in instabile Zustände zu geraten. Ein stabiler Regelkreis ist für eine zuverlässige Leistung und eine effektive Regelung unerlässlich. Insgesamt verdeutlicht die Analyse des Abwärtswandlers als Teil eines Regelkreises die komplexen Zusammenhänge zwischen den elektrischen Komponenten, den Regelparametern und der Systemstabilität. Durch eine sorgfältige Abstimmung und Optimierung dieser Parameter können robuste und zuverlässige Stromversorgungslösungen entwickelt werden, die den Anforderungen eines breiten Anwendungsspektrums gerecht werden. Darüber hinaus bietet die stromgeführte Regelung im Vergleich zur spannungsgeführten Regelung mehrere Vorteile. Sie ermöglicht eine verbesserte Stabilität, eine bessere Dynamik und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Laständerungen. In einigen Anwendungen kann die stromgeführte Regelung auch einfacher zu implementieren sein. Y2 - 2024 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-38065 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3806 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3806 SP - 65 S1 - 65 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Tas, Yunus T1 - Härtung eines KI Hardware Beschleunigers gegen strahleninduzierte Bitfehler N2 - In dieser Arbeit wird die Strahlenhärtung eines KI Hardware Beschleunigers beschreiben, in dem das Design mit dem Triple Modular Redundancy Generator Toolset (TMRG) vollständig tripliziert wird. Anschließend wird das triplizierte Design mit einer statischen und einer dynamischen Verifikation auf die korrekte Art der Triplizierung und seiner Funktionsweise untersucht. Zuletzt werden Simulationen mit drei verschiedenen Injektionstypen durchgeführt, in dem die tatsächliche Funktion der Voter durch Injektion von Single Event Upsets geprüft wird. N2 - In this work, the radiation hardening of an AI hardware accelerator is described in which the design is fully triplicated using the Triple Modular Redundancy Generator Toolset (TMRG). Then, the triplicated design is examined with a static and a dynamic approach to verify the correct way of triplicating and its operation. Finally, simulations with three different injection types are performed, in which the actual function of the voter is tested by injecting single event upsets. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37271 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3727 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3727 SP - 71 S1 - 71 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Smaalia, Mohamed Mansour T1 - Programmierung eines STM32-Mikrocontrollers als steuerbares Spannungsmessgerät mit SCPI-Schnittstelle N2 - Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Mikrocontroller mit integriertem A/D-Wandler so zu konfigurieren, dass er als Spannungsmessgerät verwendet werden kann, welches mit SCPI-Befehlen gesteuert werden kann. In diesem Projekt wird das STM32L476 Nucleo Board mit acht unabhängigen ADC Kanälen 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 empfängt den Befehl und auf Basis dieses Befehls wird der entsprechende entsprechende Anweisung ausgeführt. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-36698 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3669 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3669 SP - 80 S1 - 80 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Schreiter, Lucas T1 - Konzepte zur Steigerung der Resilienz gegenüber strahleninduzierten Logikfehlern des MOPS-HUB FPGA Entwurfs im Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors N2 - Diese Arbeit beschäftigt sich mit zwei Konzepten zur Steigerung der Resilienz gegenüber strahleninduzierten Logikfehlern des MOPS-HUB FPGA Entwurfs im Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors am CERN. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Detektordaten zu gewährleisten, müssen die elektronischen Systeme robust und fehlertolerant gegenüber einer strahlenbelasteten Umgebung sein. Zum einen wird die Möglichkeit der partiellen Rekonfiguration von Xilinx FPGAs als Methode zur Fehlerbereinigung des FPGA Konfigurationsspeichers näher vorgestellt. Es wurde ein Testentwurf und ein Programm zur teilweisen Rekonfiguration des FPGA aus der Anwenderlogik heraus mittels ICAP entwickelt. Als zweites Konzept wurde sich mit der Anwendung von TMR auf den MOPS-HUB Entwurf beschäftigt. Es wurden Tools entworfen, welche den manuellen Aufwand der Implementierung von TMR reduzieren und bei der Validierung unterstützen. N2 - This work deals with two concepts for increasing the resilience to radiation-induced logic errors of the MOPS-HUB FPGA design in the control system of the ATLAS pixel detector at CERN. To ensure the accuracy and reliability of the detector data, the electronic systems must be robust and fault-tolerant to a irradiated environment. Firstly, the possibility of partial reconfiguration of Xilinx FPGAs is presented in more detail as a method to correct errors in the FPGA configuration memory. A test design and a program for partial reconfiguration of the FPGA from the user logic using ICAP was developed. As a second concept, the implementation of TMR on the MOPS-HUB design. Tools were designed that reduce the manual effort of implementing TMR and support validation. Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33932 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3393 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3393 SP - 80 S1 - 80 ER - TY - THES U1 - Bachelor Thesis A1 - Samdouni, Fouzya T1 - Realisierung einer UART zur CAN Kommunikationsbrücke mit Hilfe eines STM32 ARM Microcontrollers N2 - Diese Bachelorarbeit beschäftigte sich mit der Realisierung einer UART-zu-CAN-Kommunikationsbrücke mithilfe eines STM32L476RG ARM Mikrocontrollers. Ziel des Projekts war es, die Kommunikation zwischen zwei PCs und zwei Mikrocontrollern über UART und CAN zu ermöglichen. Die Arbeit umfasste die physische Verbindung der Komponenten, die Programmierung der Mikrocontroller mit Hilfe von STMCubeIDE und CubeMX sowie die Erstellung einer Benutzeroberfläche mit Qt Creator. Die CAN-Protokolleinheit im STM32L476RG Mikrocontroller spielte eine zentrale Rolle in diesem Projekt. Sie ermöglichte die CAN-Kommunikation nach erfolgreicher Konfiguration. Durch die Überwachung der Signale über ein Oszilloskop konnte die ordnungsgemäße Datenübertragung festgestellt werden. Die Arbeit präsentiert die Konfiguration der UART- und CAN-Schnittstellen sowie die Implementierung von Kommunikationsprotokollen, um Nachrichten zwischen den PCs und Mikrocontrollern auszutauschen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kommunikationsbrücke erfolgreich realisiert wurde und die Datenübertragung zuverlässig funktioniert. Diese Arbeit liefert somit einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung von Kommunikationslösungen in eingebetteten Systemen und zeigt, wie Mikrocontroller effektiv für die Realisierung von Kommunikationsbrücken eingesetzt werden können. Dieses Projekt eröffnet Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen, bei denen die Vernetzung von Mikrocontrollern und PCs erforderlich ist. N2 - This bachelor's thesis focused on the implementation of a UART-to-CAN communication bridge using an STM32L476RG ARM microcontroller. The project aimed to enable communication between two PCs and two microcontrollers via UART and CAN. The work included the physical connection of the components, programming the microcontrollers using STMCubeIDE and CubeMX, and creating a user interface with Qt Creator. The CAN protocol unit in the STM32L476RG microcontroller played a central role in the communication after successful configuration. By monitoring signals on the oscilloscope proper data transmission has been ensured. The thesis presents the configuration of the UART and CAN interfaces and the implementation of communication protocols to exchange messages between the PCs and microcontrollers. The results demonstrate the successful realization of the communication bridge, with reliable data transmission. This work, therefore, makes a valuable contribution to the development of communication solutions in embedded systems, demonstrating how microcontrollers can effectively realize communication bridges. This project opens avenues for future applications where networking microcontrollers and PCs is necessary. KW - Qt Creator KW - communication bridge KW - can KW - uart KW - stm32 KW - kommunikationsbrücke Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-37664 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3766 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3766 SP - 79 S1 - 79 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Salkovic, Edis T1 - Entwicklung eines Mixed-Signal-Frontends für die Validierung von integrierten Halbleitern im Automobil-Temperaturbereich N2 - Im Rahmen dieser Masterthesis soll die bereits im Rahmen meiner Masterstudienarbeit entwickelte Frontend-Platine bestückt und im Zusammenspiel mit einem Zedboard in Betrieb genommen werden. Das Zedboard ist mit einem Baustein von Xilinx bestückt, der sowohl einen FPGA als auch einen ARM-Mikrocontroller beinhaltet. Der FPGA-Mikrocontroller wurde bereits so konfiguriert, dass SPI Schnittstellen implementiert sind, die für die Ansteuerung der ADCs und DACs verwendet werden können. Die Aufgabe dieser Masterthesis besteht darin die Software für den ARM-Mikrocontroller unter Petalinux zu schreiben, mit der die SPI Schnittstellen gelesen und beschrieben werden können. Der Softwareteil, welcher wesentlicher Bestandteil der Thesis ist, konnte zufriedenstellend gelöst werden, sodass alle gewünschten Funktionen enthalten sind. Die Frontendplatine aus der Masterstudienarbeit wurde überarbeitet und eine zweite Version angefertigt, welche bis auf einige kleine Fehler gut funktioniert. KW - frontend KW - spi KW - xilinx KW - vitis KW - vivado Y2 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33597 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3359 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3359 SP - 109 S1 - 109 ER -