TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Lippold, Markus T1 - Entwurf einer Delay-Locked Loop für die Nutzung als Time-to- Digital Converter in einer Time-of-Flight Anwendung in 350nm CMOS Technologie N2 - Im Rahmen dieser Masterthesis wird eine Delay-Locked Loop von einem idealen Aufbau über Verilog-A Modellen bis hin zur realen Umsetzung entworfen. Diese Delay-Locked Loop (DLL) wird für die Nutzung in einem Time-to-Digital Converter (TDC) mit Local-Passiv-Interpolation, entwickelt. Mit Hilfe des TDC soll eine Verzögerungszeit 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 parasitären Eigenschaften im Schaltmoment aufweist. Zudem wird für die Stromregelung innerhalb der Charge Pump ein präziser Transkonduktanzverstärker (OTA) mit einem hohen Eingangsspannungsbereich implementiert. Für die Entkopplung der Verzögerungskette 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 parasitären Einflüsse aufweist. Innerhalb dieser Charge Pump wird ein gefalteter Transkonduktanzverstärker als Spannungsfolger genutzt, um das Potential in den Zweigen der differentiellen Stufe aneinander anzugleichen und somit die Einflüsse im Schaltmoment zu verringern. Zusätzlich erfolgt über diesen Verstärker eine exakte Stromanpassung der UP- und DOWN-Ströme. Für die Umsetzung der Verzögerungskette wird das Rauschverhalten verschiedener CMOSInverter bezüglich Phasenrauschen und Jitter simuliert. Aufgrund dieser Simulationen ist der differentielle Inverter mit NMOS-Kreuzkopplung für die Umsetzung der Delay-Line ausgewählt worden. Die real aufgebaute Delay-Locked Loop wird nach der Spezifikation für Automobilanwendungen in einem Temperaturbereich von -50°C bis 120°C simuliert. Zusätzlich werden globale und lokale prozessbedingte Variation berücksichtigt. 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 führt zu einem Messfehler der Delay-Locked Loop von 3 cm. Somit könnte im schlechtesten Fall ein Objekt von der ToF-Kamera mit einem Fehler von 3 cm detektiert werden. Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30508 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3050 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3050 SP - 120 S1 - 120 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Krause, Matthias T1 - Entwicklung eines Delay-Locked Loop basierten Time-to- Digital Converters mit Sub-Gate-Delay Auflösung für eine Time-of-Flight Anwendung in 350 nm CMOS Technologie N2 - In dieser Thesis wird ein Time-to-Digital Converter mit einer Sub-Gate-Delay Auflösung, also einer höheren Auflösung als die Durchlaufzeit eines in dieser Prozesstechnik realisierten Inverters, mithilfe verschiedener Ansätze, wie dem Vernier TDC oder dem Local Passive Interpolation TDC, untersucht. Hierbei wird eine Delay-Locked Loop genutzt, um die Durchlaufzeit der jeweiligen Inverterkette zu regeln. Der Vorteil dieses Ansatzes ist, dass die Durchlaufzeit auch bei PVT-Variationen, also Variation der Prozesscorner, Versorgungsspannung und Temperatur, auf die Referenzperiodendauer eingestellt wird. Somit sind lokale Prozessabweichungen die vorherrschende Quelle für Ungenauigkeiten in der Auflösung des TDC. Die Auflösung kann mithilfe der differentialen und integralen Nichtlinearität beschrieben und ausgewertet werden. Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30496 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3049 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3049 SP - 107 S1 - 107 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Rizwan, Ahmad T1 - Analog and Digital CMOS Circuit Design for the Control System of ATLAS Pixel Detector N2 - 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. Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30554 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3055 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3055 SP - 114 S1 - 114 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Fariad, Dardae T1 - Entwicklung und Validierung einer Simulationsumgebung mit fernwirk- und stationsleittechnischen Funktionen und IEC 60870-5-104 Kommunikation unter Java N2 - Die Masterthesis Entwicklung und Validierung einer Simulationsumgebung mit fernwirk und stationsleittechnischen Funktionen und IEC 60870-5-104 Kommunikation unter Java umfasst die Implementierung einer Simulationsumgebung zur Veranschaulichung fernwirk- und stationsleittechnischer Vorgänge in Kombination mit einer IEC 60870-5-104 Kommunikation. Die Simulationsumgebung ist dabei als IEC 60870-5-104-Server definiert. Nach der Stationsinitialisierung und der Übertragungssteuerung kann die Simulationsumgebung Telegramme in Steuerungsrichtung empfangen, analysieren und entsprechende fernwirk- und stationsleittechnische Vorgänge auslösen. In Melderichtung sind spontane Prozessänderungen oder durch Steuervorgänge ausgelöste Änderungen durch Generierung und Übertragung von Telegrammen umzusetzen. Mit der Simulationsumgebung können durch eine IEC 60870-5-104 Kommunikation ausgelöste Vorgänge innerhalb eines Fernwirkgerätes sowie anhand einer Prozesssimulation demonstriert werden. KW - Energieautomation Y2 - 2018 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21443 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2144 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2144 SP - IV, 123 S1 - IV, 123 ER -