TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Fröse, Tobias T1 - Strahlenharter CAN Physical Layer in 65 nm CMOS Technologie für das Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors N2 - Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Entwicklung eines Strahlenharten CAN Physical Layer in einer 65 nm CMOS Technologie für 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 Überwachung der Sensorik des ATLAS Pixeldetektors. Die Transistoren der verwendeten Technologie dürfen mit maximal 1,2 Volt betrieben werden. Um dennoch die Kompatibilität zum CAN Standard beizubehalten ist es notwendig mit wesentlich höheren Spannungspegeln zu arbeiten. Im Verlauf dieser Masterthesis werden zu diesem Zweck ein CAN Treiber, ein Levelshifter und ein CAN Empfänger entworfen, die dazugehörigen Layouts erstellt und die Eigenschaften der Schaltungen auf dem ersten gefertigten Prototyp des DCS Chips vermessen. Y2 - 2019 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30649 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3064 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3064 SP - 95 S1 - 95 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Düperthal, Johannes T1 - Erweiterung eines Clocktree-Analyse-Tools zur Feststellung der strukturellen Äquivalenz von Clocktrees N2 - 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 enthält, sind Teil der Tcl- Anwendung. Die Benutzeroberfläche wird durch eine Qt-Applikation realisiert, welche durch die Komponente für den Vergleich der Clocktrees ergänzt wird. Der Algorithmus für diesen Äquivalenzcheck 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. Y2 - 2019 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30676 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3067 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3067 SP - 86 S1 - 86 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Achtelik, Raphael T1 - Entwicklung einer elektronischen Last zur Prüfung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung N2 - In dieser Masterarbeit wird die Entwicklung einer elektronischen Last zur Prüfung von Spannungsversorgungen in der Produktentwicklung beschrieben. Basierend auf den Ergebnissen einer vorherigen Arbeit, wurde ein Schaltplan entwickelt. Die theoretischen Grundlagen des in diesem Schaltplan verwendeten Regelkreises werden erläutert und die Instabilität der Regelung, anhand von Simulationen, aufgezeigt. Anschließend wird eine geeignete Kompensationsschaltung entwickelt und deren Stabilität nachgewiesen. Es folgt die Auswahl von Bauteilen sowie die Worst-Case Betrachtungen der jeweiligen Betriebszustände. Der Erstellung eines Platinen Layouts und einer Programmierung des verwendeten Mikrocontrollers folgen abschließende Funktionstests der erstellten Platine. Y2 - 2019 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30681 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3068 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3068 SP - 58 S1 - 58 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 - 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 - 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 - 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 - Grimm, David A1 - Wojtok, Andreas J. T1 - Konzeptionierung und Realisierung eines Multiagentensystems am Beispiel des Projektes InMachine N2 - Unternehmen stehen auf Grund von Globalisierung, Konkurrenzdruck und immer schneller agierenden Märkten vor der Herausforderung auf diese Veränderungen flexibel reagieren zu müssen. 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 Verfügung 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 Rückmeldung 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 berücksichtigt 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. N2 - Companies are facing the challenge to adapt their behavior and react on changes initiated through globalization, competitive pressure, and fast changing markets. Companies that are capable of changing their behavior have a competitive advantage and this advantage has to be maintained. In the manufacturing industry this results in optimizing the production planning and scheduling. To enable the possibility to optimize the production planning and scheduling you have to gain insight in the production-process. Small to medium sized companies are not capable of handling the costs and complexity of software-solutions from Siemens, Dassault, or SAP. Because of that, it is necessary to create a tailor-made software-solution that fits exactly the needs of small to medium sized companies. Our goal is to create a software-solution that is capable to support the production planning and scheduling by gaining real-time insight and feedback from the production-processes. To obtain this goal requirements for the software-solution were defined. While creating the software-concept loose coupling and flexible communication were encouraged to create a system that is future proof and easy to extend. Because companies have to be flexible, so has to be the software they are using. If this flexibility is considered while developing the software-concept, it is possible to easily extend the software to low costs. After creating the software-concept it will be implemented as a prototype. This ensures the quality and consistency of the software-concept. Finally a summary, a conclusion, and an outlook will be given. KW - multi-agent system KW - production planning KW - small and medium-sized enterprises KW - sme KW - inMachine KW - Machine-to-Machine-Kommunikation KW - Internet der Dinge KW - Klein- und Mittelbetrieb Y2 - 2017 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21408 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-2140 DO - https://doi.org/10.26205/opus-2140 SP - 110 S1 - 110 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Heimann, André T1 - Entwicklung einer mobilen SCADA-Einheit für energietechnische Schaltanlagen auf Basis der Norm IEC 60870-5-104 unter Java N2 - Die Masterthesis Entwicklung einer mobilen SCADA-Einheit für energietechnische Schaltanlagen auf Basis der Norm IEC 60870-5-104 unter Java umfasst die Programmierung einer mobilen SCADA-Einheit für energietechnische Schaltanlagen. Dabei wird im Rahmen dieser Arbeit ein der Norm IEC 60870-5-104 entsprechender Client entwickelt. Dieser Client regelt mittels einer Schnittstelle die Kommunikation zwischen einer Benutzeroberfläche und einem Fernwirkgerät. Die Benutzeroberfläche ist für einfache Schaltanlagen parametrierbar. Prüfprozeduren sorgen für einen reibungslosen Kommunikationsfluss. In Melderichtung werden die empfangenen Informationen genutzt, um ein Prozesszustandsbild der Schaltanlage zu erstellen. In Befehlsrichtung können Sollwerte und Doppelbefehle abgesetzt werden. Zum Ausbau der Datensicherung können die Parameter in einer Datenbanksicherung angelegt werden. Mit der mobilen SCADA-Einheit kann mit einem Fernwirkgerät eines beliebigen Herstellers über die Norm IEC 60870-5-104 kommuniziert werden und diese als Displaysteuerung eingesetzt werden. KW - Energieautomation Y2 - 2017 U6 - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21069 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21069 SP - 104 S1 - 104 ER -