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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.
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.
In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Filterstruktur in VHDL zur Auswertung eines
Sigma-Delta gewandelten Signals dokumentiert. Dafür werden Funktionsweise, Aufbau und
Verwendung des Modulators und des Filters dargestellt. Zur Überprüfung wird der Filter
sowohl simuliert als auch auf einem Arty Z7 FPGA Board ausgeführt und der Ausgang über
einen DAC mit einem Oszilloskop gemessen.
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.
Wohnungslosigkeit stellt zweifellos eine Ausprägung sozialer Ungleichheiten dar, die in vielfältiger Art und Weise mit Deprivationen, Ausschlüssen und Benachteiligungen einhergeht. Dass wohnungslose Personen zur Verfügung stehende Hilfsangebote nicht nutzen, stößt vor diesem Hintergrund zumeist auf Unverständnis und wird nicht selten als Ausdruck mangelnder Motivation, das eigene Leben wieder in ‚geregelte Bahnen zu lenken‘, oder gar einer ‚freiwilligen Wohnungslosigkeit‘ gedeutet. Demgegenüber wird in diesem Beitrag anhand von Fallbeispielen aus der eigenen empirischen Forschung aufgezeigt, inwieweit gerade eine Nicht-Nutzung sozialarbeiterischer Hilfen aus der Perspektive wohnungsloser Personen mitunter eine durchaus sinnvolle und der Nutzung ebenjener Angebote vorzuziehende Strategie der Alltagsbewältigung darstellt.
Diese Bachelorarbeit beschreibt den Entwurf von Leiterplatten mit Altium
Designer für die Auslesung eines Poldi- Sensors. Die Leiterplatte aus der
Betrieblichen Praxis, auf der die Spannungsversorgung des Sensorsystems
implementiert wurde, wurde überarbeitet und es wurden zwei Auslesekanäle
der Poldi Platine implementiert und getestet. Für die Ausgänge der
Spannungsversorgung auf der ersten Platine werden Terminalblöcke
verwendet. Die neu entworfenen Leiterplatten mit den Auslesekanälen des
Poldi- Sensors können damit verbunden werden, um versorgt zu werden.
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 Schätzgleichung für den konkreten Zahlenwert des internen Zinsfußes hergeleitet.
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.
In dieser Arbeit wird ein 3-Level-Abwärtswandler unter idealen und realen Bedingungen analysiert. Unter idealen Bedingungen werden der Tastgrad, die Induktivität und Kapazität des LC-Gliedes, die Stromwelligkeit, die Ausgangsspannungswelligkeit, die Spannung und die Spannungswelligkeit am fliegenden Kondensator sowie die Übertragungsfunktion des 3-Level-Abwärtswandler diskutiert und hergeleitet. Unter realen Bedienungen werden die Implementierung des fliegenden Kondensators und die zeitliche Fehlanpassung zwischen den beiden Schaltsignalen diskutiert. Die Übertragungsfunktion des PID-Kompensators wird ausführlich beschrieben und hergeleitet. Ziel dieser Arbeit ist es, einen 3-Level-Abwärtswandler 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 für einen maximalen Laststrom von 400 mA ausgeben. Die Welligkeit der Ausgangsspannung darf 10 mV nicht überschreiten und die Schaltfrequenz soll bei 4 MHz liegen.
Diese Bachelorthesis beschreibt die Charakterisierung integrierter Dioden mit linearen Polarisationsfiltern und eines Tranzimpedanzverstärkers in einer 65nm CMOS Technologie zur Verwendung in der optischen Winkelmessung. Dazu wurde zunächst für den Testchip, auf dem sich die verschiedenen Dioden mit unterschiedlichen Polarisationsfiltern und der Transimpedanzverstärker befinden, eine passende Leiterplatte mittels Altium Designer entworfen. Mithilfe dieser Leiterplatte konnten Messungen durchgeführt werden, um festzustellen, ob diese Technologie für die Verwendung als optischer Winkelsensor geeignet ist.
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.
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.
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung von serieller Schnittstelle zur
Konfiguration und Überprüfung 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 gemäß der NXP-UM10204 Spezifikation. Hier wird dargestellt, wie
die Grundschaltung implementiert wurde und wie die implementierten Module genutzt
werden können. Der Hauptbestandteil beschäftigt 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 Überprüfung und Konfiguration des
Zustands eines integrierten Schaltkreises genutzt werden kann. Der Bericht schließt mit der
Simulation von Testfällen und einer Zusammenfassung der Ergebnisse.
In dieser Arbeit wird ein Low-Dropout Spannungsregler für einen synchronen Abwärtswandler/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.
Für die Entwicklung und Simulation der Schaltung des Reglers wird das Programm „Virtuoso“ des Softwareherstellers „Cadence Design Systems“ verwendet.
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 Bézier spline and quarter ellipse. This enables the earlier use of the chord Reynold's number during the machine design process of radial turbocompressors.
Memory-Testalgorithmen können in einer abstrakten Beschreibungssprache beschrieben werden, dessen Grammatik jedoch nicht ausreicht, um Scrambling im Memory zu be- rücksichtigen. Nach einer Grammatikerweiterung können Properties in der Hardware- Verifikationssprache SystemVerilog-Assertions aus dieser Beschreibung formuliert werden, die für 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 ursprünglichen Spezifikation der Testalgorithmen erkannt.
Es werden Konzepte für die Automatisierung der Generierung von Properties erarbeitet, die anschließend in einem Software-System implementiert werden. Das Software-System unterstützt die Generierung von Assertions für March, SCAN und MATS Algorithmen mit beliebiger Länge, sowie einige Checkerboard und Initialisierungsalgorithmen, bei de- nen Scrambling berücksichtigt werden muss. Abschließend werden nötige Änderungen der Softwarearchitektur und Grammatik diskutiert, welche die Unterstützung weiterer Test- algorithmen ermöglichen.
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.
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.
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.
Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundprojektes „Lernende Stadt Gelsenkirchen – Bildung und Partizipation als Strategien sozialräumlicher Entwicklung" soll im Forschungsschwerpunkt Citizen Science ein Konzept zur Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Stadtgesellschaft („Citizen Science 2.0“) in Form von Handlungsempfehlungen und Gelingensbedingungen erarbeitet werden. In diesem Kontext zielt der vorliegende Bericht darauf ab, den dazugehörigen Forschungsprozess und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse aus dem Projekt sichtbar zu machen. Dazu wird zunächst ein Überblick über den Projektkontext gegeben. Die Umsetzung des Wettbewerbs „Zukunftsstadt 2030+“ werden anhand der Projektarchitektur und -konzepte der Stadt Gelsenkirchen dargelegt. Anschließend wird der durchgeführte Forschungsprozess der Fachhochschule Dortmund im Schwerpunkt Citizen Science beschrieben. Zentrale Erkenntnisse aus dem Projekt ergeben sich durch den Vergleich der transdisziplinären Zusammenarbeit in zwei Gelsenkirchener Reallaboren und dem Abgleich des angestrebten Leitbilds mit der empirischen Realität. In der anschließenden Projektreflexion werden die Erkenntnisse zur Projektumsetzung kritisch diskutiert. Als Transferprodukt und Beitrag zur transformativen Wissenschaft formuliert der Bericht abschließend Handlungsempfehlungen zur Zusammenarbeit von Wissenschaft und Praxis in Reallaboren, die durch die Projekterkenntnisse der formativen Evaluation der Gelsenkirchener Reallabore abgleitet werden konnten.
Die vorliegende Arbeit behandelt den semantischen Mehrwert von chorischen Atmosphären. Dabei lege ich meinen Fokus auf den gestalterischen Nutzen von Loop Groups im Filmton. Auffällig und interessant ist, dass es bisher wenig inhaltliche Auseinandersetzung oder Forschung zu dem Thema gibt.
Nach vorherigen Definitionen untersuche ich die Entwicklung chorischer Atmosphären vom antiken griechischen Theater bis zum modernen Film. Untersuchungs- schwerpunkt sind drei Filmanalysen von drei sehr unterschiedlichen Filmen der 1990er- bis 2010er-Jahre („Mighty Aphrodite“, „Se7en“, „Sicario“ und „Das Parfum“). Die Analysen zeigen, dass die gestalterischen Mittel und die gestalterischen Möglich- keiten zahlreich und in ihren Zielen und Wirkungen auf das Publikum vielfältig sind. Folgende Schlussfolgerungen gehen aus der Untersuchung hervor: Loop Groups können unter anderem kommentierend, aufmerksamkeitslenkend oder stimmungs- verstärkend sein, die Größe oder Lage des Handlungsorts verdeutlichen oder sogar inhaltlich zur Geschichte beitragen. Auch können sie für surreale Szenen verwendet werden.
Aus dieser Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten chorischer Elemente leitet sich im zweiten Teil der Untersuchung ab, dass die Verwendung im Produktionsprozess eines Films frühzeitig und umfassend geplant und vorbereitet sein muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Das betrifft das Casting geeigneter Sprecherinnen und Sprecher, die Wahl der idealen Aufnahmetechnik und die (Ton)-Regieführung.
Der Exkurs der Arbeit zeigt weitere technische Möglichkeiten der Herstellung von Loop Groups auf, wie zum Beispiel „Sound Particles“ und beschreibt und bewertet Entwicklungen, die im Verlauf der Corona-Pandemie entstanden sind.
Aufgrund dieser Ergebnisse lässt sich nun gezielter mit Loop Groups arbeiten, was anhand der Bachelorarbeit „Between Two Lines“ verdeutlicht wurde.
Die vorliegende Arbeit beleuchtet die aktuelle Situation von Schulabsentismus an einer Hauptschule in NRW. Die Forschungsfrage lautet: Wie stellt sich das Problem Schulabsen-tismus an einer ausgewählten Hauptschule in Nordrhein-Westfalen aus den Perspektiven der Schüler*innen, der Lehrer*innen und der Schulsozialarbeiter*innen dar? Es werden hierzu Bedingungsfaktoren und allgemeine Aspekte, teils in den Personengruppen, unter-sucht. Für die Untersuchung spezifischer Faktoren sind insgesamt sieben Hypothesen for-muliert worden. Durch die Ergebnisse wird sich erhofft, die Situation in Anbetracht der Per-sonengruppen konkreter nachvollziehen zu können, etwa Motive, Probleme, Ursprünge, Gemeinsamkeiten und Wechselwirkungen, um Ansätze für Prävention und Intervention zu entwickeln. Die Erhebung erfolgt auf fachlicher Grundlage und wird teilweise mit bisherigen Forschungserkenntnissen und Fachliteraturen in Relation gesetzt.
Für die Situationsanalyse ist der quantitative Ansatz, eine Fragebogenerhebung, gewählt worden. Hier sind je zwei Klassen der Jahrgänge sieben, acht und neun, sowie alle Lehr-kräfte und Schulsozialarbeitenden befragt worden. Die quantitative Studie ermöglichte ei-nen umfangreichen Gesamtüberblick über die Schulabsentismussituation an der Schule. Es bestätigte sich, dass die Schule ein erhebliches Problem mit schulabsenten Verhaltens-weisen von Schüler*innen hat. Grundsätzlich positiv ist die Wahrnehmung von Schulabsen-tismus aller Parteien, die Einsatzbereitschaft vieler Lehrer*innen und Schulsozialarbei-ter*innen, die Elternkommunikation mit Kooperation, das Schulklima und die Etablierung der Schulsozialarbeit. Grundlegende Defizite sind erkennbar in der Bekanntheit von Hilfs-angeboten für Schüler*innen, im Umgang mit Schüler*innen durch Lehrpersonen bzw. auf der Beziehungsebene, beim fachlichen Kenntnisstand zum Schulabsentismus der Lehr-kräfte und der Schulsozialarbeitenden, im Bereich von Schwerpunktangeboten, der Unter-richtsgestaltung, bei der Informationskommunikation und Kooperationskultur.
Deutlich wird, dass sich die aufgezählten Faktoren negativ auf die Situation auswirken und Schulabsentismus begünstigen, weshalb Handlungsbedarf besteht, um defizitäre Aspekte zu verbessern.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Klanglandschaften (Soundscapes) des zweiten Weltkriegs und untersucht, wie die Nationalsozialistische Deutsche Arbeiterpartei (NSDAP) die klangliche Umgebung zur Machergreifung, Machterhaltung und Kriegspropaganda strukturiert hat sowie die Inszenierung dessen im Spielfilm. Zusätzlich wird die geschichtsmodellierende Dimension des Filmtons analysiert.
Der erste Teil der Arbeit widmet sich den sound studies und beschreibt die tatsächlichen und empfundenen Soundscapes der Zeit zwischen 1925 und 1945. Der Fokus liegt auf den urbanen Soundscapes in deutschen und von der ehemaligen deutschen Wehrmacht besetzten Gebieten, deren klanglicher Strukturierung, die der NSDAP zur Ergreifung und Absicherung ihrer Herrschaft verholfen hat sowie der Klangsignatur des zweiten Weltkriegs.
Im zweiten Teil wird aufgezeigt, wie Spielfilme die realen Soundscapes und subjektiven Empfindungen audiovisuell inszenieren und das kollektive Gedächtnis prägen. Es wird die These aufgestellt, dass die Gestaltung der Tonspur in Kriegsfilmen maßgeblich für das Entstehen von Kriegsverständnissen verantwortlich ist. Des Weiteren wird gezeigt, dass sich anhand der Tongestaltung von Kriegsfilmen auch das Kriegsverständnis und die gesellschaftspolitische Positionierung der Filmemacher analysieren lassen.
Der dritte Teil dieser Arbeit hebt die Rolle des Filmtons in der Geschichtsmodellierung hervor und zeigt auf, welche Ebenen des Filmtons und welche audiovisuellen Effekte zur Interpretation und Modellierung von Geschichte beitragen. Nachfolgend wird anhand von vier Spielfilmen über den zweiten Weltkrieg aufgezeigt, wie die audiovisuelle Gestaltung Kriegsverständnisse prägt, den Klang des Nationalsozialismus darstellt und inwiefern sie Geschichte modelliert und interpretiert.
Zuletzt wird der von mir angefertigte Dokumentarfilm Ich mööch zo Fooß noh Kölle jonn analysiert, in dem das Spannungsfeld zwischen der kollektiv-deutschen Schuld am Holocaust und der Flucht und Vertreibung deutscher Menschen aus den Ostgebieten bearbeitet wird. Die Thematik dieses Films brachte mich zur Literatur über die Soundscapes des zweiten Weltkriegs. Das Interesse an dem Thema wurde durch meine deutsche Herkunft und der Auseinandersetzung mit der nationalsozialistischen Vergangenheit gestärkt. Die in der heutigen Zeit wieder erstarkte politisch extreme Rechte zeigt die Relevanz der Analyse medialer Aufarbeitung der deutschen Geschichte.
The work presented in this thesis deals with the distance measurement aspect of a 3D Polarization ToF camera for automotive applications that uses a Time-to-Digital Converter (TDC) to measure the time interval between the emission of light from a source and its reception. Based on the measurement of the time interval, distance can be calculated by applying the equation of motion. In application, achieving an exact distance measurement is quite strenuous because the operating conditions of the design are susceptible to change due to environmental factors. Therefore, to achieve accuracy in distance measurement, the time interval between the emission and reception of light must be measured precisely. For this purpose, a delay asymmetry compensation logic is developed. This thesis elaborates the addition of debugging features, redesign of some components, digital calibration approach and the entire testbench environment of the delay asymmetry compensation logic. It also sheds light on the implementation of the designed logic for its successful realisation in real hardware. Lastly, it concludes by narrating future prospects and further scopes of development.
Purpose – Pay transparency is a promising topic both for research and practice. In particular, the new European directive on compensation transparency will increase its importance. However, research is still relatively sparse compared to other areas of HRM. In particular, state-of-the-art and use of pay information disclosure in job postings is neglected. This paper aims to shed light on this HRM topic.
Methodology – The paper summarizes the findings of a preliminary study conducted among German companies researching the proportion of firms offering compensation information in job postings and digging into the reasons behind it.
Findings – Only 17 % of the participating companies disclose meaningful information about compensation in their job postings. Doing so mainly depends on the company’s attitude towards pay transparency. The age of the company has a minor negative influence, i.e.~older companies are less prone to disclose salary information. Industry, size, and existing overall pay transparency in the company do not determine if pay information is disclosed in job postings.
Research limitations – The main limitation of this survey is its small size of 88 participants and the snowball sampling approach employed. This limits its representativeness and calls for follow-up studies involving more companies and a wider variation of positions included.
Practical implications – While the EU directive will make it obligatory to communicate about pay before the first interview, some companies do it already. The study helps HR departments that think about changing their practice before it becomes compulsory to better judge the current standards.
Growing demand for security in a wide range of fields gives raise to research for more efficient and modern methods. Additionally, the increase of systems that are deployed on hardware requires security to be embedded in small area to protect intellectual property, hardware, and integrity and confidentially of sensible data. Therefore, in this work a design and FPGA implementation of a highly resource-efficient AES-256 encryption and decryption engine is presented, as well as its comparison with state-of-the-art designs. The design shows a reduction in the resources used due to its architecture to reuse hardware throughout all the processing. The design is implemented on a Xilinx Artix-7 FPGA.
Realisierung einer UART zur CAN Kommunikationsbrücke mit Hilfe eines STM32 ARM Microcontrollers
(2023)
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.
Die Fernsteuerung und Datenerfassung von Oszilloskopen über Ethernet ist ein relevantes Thema für die Optimierung von Messaufbauten. Das Ziel dieses Projekts besteht darin, eine benutzerfreundliche Anwendung zu entwickeln, die es ermöglicht, ein Oszilloskop über Ethernet anzusteuern und Messdaten abzurufen. Um dieses Ziel zu erreichen, sind mehrere Schritte erforderlich. Zunächst wird eine virtuelle Maschine mit der Linux-Distribution Ubuntu eingerichtet. Anschließend wird die Entwicklungsumgebung Qt Creator installiert. Weiterhin wird die Bibliothek LXI (LAN eXtensions for Instrumentation) [4] installiert. Schließlich werden die Programmiersprache C und die SPCI (Standard Commands for Programmable Instruments [10]) -Befehlsdefinitionen in Qt Creator verwendet, um die gewünschte Aufgabe auszuführen. Der entwickelte Code wird getestet, indem das Oszilloskop über Ethernet mit der virtuellen Maschine verbunden wird. Am Ende dieses Projekts wird es möglich sein, verschiedene Daten eines Referenzsignals automatisch und aus der Ferne zu messen. Dies ermöglicht die flexible Fernsteuerung und Datenabfrage von Oszilloskopen über ein Netzwerk, wodurch eine effiziente Erfassung und Analyse von Messdaten ermöglicht wird.
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.
Das Konzept der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)erzielt, Lernende zur aktiven Gestaltung einer ökologisch- wie sozialverträglichen Gesellschaft zu befähigen. Gleichzeitig wird BNE auf-grund der Formulierung subjektiver Kompetenzen und der Missachtung von Wachstumszwängen eine bildungspolitische Steuerung und eine Entpolitisierung von Nachhaltigkeit vorgeworfen. Daran anknüpfend 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 ermöglichen.
Versicherungsvertrieb
(2022)
Control of a Keithley 2400 Sourcemeters via an RS-232
Interface using SCPI Commands
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.
Auslegung eines Tiefsetzstellers mit pulsweitenmodulierter Regelung durch einen Hysterese-Komparator
(2022)
Die Bachelorthesis beschäftigt sich mit dem Entwurf eines Tiefsetzstellers in einer 180nm CMOS Technologie. Der Fokus liegt auf der Umsetzung einer Regelung, die auf einem Hysterese Verfahren beruht und dafür sorgt, dass der Tiefsetzsteller die erforderliche Ausgangsspannung unabhängig von Störparametern erreicht. Zwei verschiedene Verfahren, die auf einer Welligkeitsinjektionstechnik beruhen, werden vorgestellt und untersucht. Der Tiefsetzsteller wird für eine gegebene Spezifikation ausgelegt und es werden beide Ansätze der Hysterese-Regelung umgesetzt und mit Hilfe der Simulationsresultate verifiziert
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird die Kommunikation in LoRaWAN
Funktechnologie getestet. Der Fokus ist hier die Programmierung eines ESP32-
Mikrocontrollers, der LoRaWAN-Kommunikationsfähig ist und Spannungswerte an
einer Batterie überwacht. Dabei ermöglicht es die Programmierung des ESP32, die
Nutzdaten an einen Netzwerkserver zu senden. Der Abruf der Informationen erfolgt
über einen Internetzugriff auf den Netzwerkserver. Zum Test wurde ein Labornetzgerät
und eine Leiterplatte benutzt. Hierbei wurde die Spannung über einen ADC eingelesen
und über LoRaWAN an den Netzwerkserver weitergeleitet.
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.
Physical Unclonable Functions (PUFs) sind Schaltkreisprimitive, die abhängig von den unkontrollierbaren Schwankungen im Herstellungsprozess chip-spezifische und einzigartige Ausgaben erzeugen. Diese kostengünstigen und hocheffizienten Strukturen haben eine breite Palette von Anwendungsbereichen einschließlich Authentifizierung, Schlüsselgenerierung und IP-Schutz. In dieser Arbeit geht es um die FPGA-Implementierung einer Ringoszillator basierten Physically Unclonable Function, die mit dem Yosys-Framework auf einem Gatemate FPGA der Firma Cologne Chip implementiert werden soll.
Die hier vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den besonderen Anforderungen an die Tongestaltung in Dokumentarfilmen über Musik und die darstellenden Künste.
Der Dokumentarfilm ist ein Sonderfall unter den Filmgenres: immer begleitet von Fragen nach Authentizität und Wirklichkeitswiedergabe, eingeschränkt in der Drehplanung und geprägt von spontanem Reagieren. Dies betrifft natürlich auch den Ton und seine Aufnahme; und auch die spätere Tongestaltung muss die Fragen nach einem Realitätsanspruch in besonderem Maße beachten.
In Filmen über Musik und darstellende Künste verschärfen sich diese Fragen nochmals, denn die genannten Themen vereint, dass sie eine eigene, bereits gestaltete Ton-Ebene enthalten (z.B. Musik im Tanzfilm oder Sound Design im Theater). Wie ist es möglich, kreativ mit einem Ton umzugehen, dem bereits ein Konzept zugrunde liegt, wie mit einer Musik, die bereits fertig geschrieben, aufgenommen und gemischt ist?
Zunächst werde ich auf die Dokumentarfilmgeschichte sowie auf die Entwicklungen in der Dokumentarfilmtheorie eingehen, um die Sonderrolle zu verdeutlichen und die Analyse vorzubereiten. In der darauffolgenden Analyse von fünf Dokumentarfilmen sowie meines eigenen Master-Projekts werde ich untersuchen, welche Strategien im Umgang mit gestaltetem Originalton gewählt wurden und welche Wirkungen die unterschiedlichen Vorgehensweisen erzielen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der FPGA Implementierung einer SRAM basierten Physically Unclonable Function, welche unter Verwendung der Synthesesoftware Yosys umgesetzt werden soll. Nach einer notwendigen Einführung in das GateMate FPGA 1A1 wird ein umfassender Überblick auf ein Block RAM (BRAM) gegeben. Basierend auf der VHDL Sprache wird ein Modul erstellt, das aus verschiedenen Untermodulen besteht, um die Daten des BRAMs über eine serielle Schnittstelle zu transferieren. Als Ergebnis werden die Daten ausgelesen und ausgewertet.
Die vorliegende Masterthesis behandelt die Prozess- und Kristallstruktursimulation Selektiv
Lasergeschmolzener CuSn10 Bauteile mit Ansys. Zunächst 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 für die Simulationen aufbauen zu können. 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 gewählten Geometrie des Validierungsbauteiles .
Die Kristallstruktur konnte mit einem in Ansys hinterlegten Werkstoffmodel für einen 1.4404
simuliert und mit vorhandenen Werten überprüft werden. Mit dem erstellten Werkstoffmodell
wurde die Kristallstruktur für CuSn10 vorhergesagt, jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht
validiert. Abschließend wird eine Empfehlung für das weitere Vorgehen gegeben.
Ionisierende Strahlung kann bei höheren Dosisleistungen lebensgefährlich sein. Um die Menschen vor solch einer Strahlung warnen zu können, wird im Rahmen dieser Arbeit die Entwicklung eines Messkonzeptes in CMOS Technologie zur Detektion ionisierender Photonenstrahlung durch ein elektronisches Personendosimeter beschrieben. Die entwickelte Schaltung soll später in einem Personendosimeter im klinischen Umfeld zum Einsatz kommen. Zusätzlich werden die Charakteristiken einer PIN-Diode untersucht. Die Schaltung wird auf Transistorebene aufgebaut, sodass sie später als integrierte Schaltung in einem Chip hergestellt werden kann.
Die Angebotsstruktur im niedrigschwelligen Drogen- und Suchthilfesystem am Beispiel des Kreises Unna
(2022)
Seit Mitte der 1980 Jahre folgte eine Umorientierung der Drogenhilfe, weg von der
ausschließlichen Abstinenzorientierung des Bereichs hin zur Akzeptanz. Dennoch
steigt die Anzahl drogenbedingter Todesfälle in den letzten Jahren an. In dieser
Arbeit wird das niedrigschwellige Drogen- und Suchthilfesystem im Hinblick auf
das Verhältnis zwischen Bedarf und Angebot sowie dessen Auswirkung auf die
Zugänglichkeit für die Klient:innen untersucht. Das angesprochene Hilfesystem
wird hierbei durch die niedrigschwellige sowie akzeptanzorientierte Arbeitsweise
definiert. Der Fokus liegt auf dem aktuellen Stand des Arbeitsfeldes. Zunächst wird
dieser auf Nationalebene dargestellt sowie folgend auf Kommunalebene im Kreis
Unna empirisch erforscht. Auf beiden Ebenen lassen sich Defizite in der Versorgungsstruktur in nahezu allen Bereichen erkennen, welche den Zugang der Hilfen
negativ beeinflussen. Auf kommunaler Ebene sticht der Bereich der besonderen
Wohnform hervor und bietet einen Einblick in einen Bereich, welche innerhalb der
niedrigschwelligen Hilfen unterrepräsentiert scheint. In dem zweiten Kapitel der
Arbeit liegt der Themenschwerpunkt bei dem Umgang mit inhaftierten suchtkranken Menschen in Deutschland sowie der sich daraus ergebenden Gesundheitsfürsorge in Haftanstalten. Der Fokus liegt hierbei erneut auf der Angebotsstruktur
niedrigschwelliger Hilfen. Auch hierbei sind starke Defizite in der Versorgung mit
Harm Reduction Maßnahmen sowie der Substitutionsbehandlung zu erkennen.