Projektgruppen

Jeweils WS + SS Projekt Nanoelektronik

Veranstaltungs-Nr.: L.048.28015

Veranstaltungstyp: Projektgruppe

Leistungspunkte: 9

Zeitmodus: Sommer- und Wintersemester

Zeit und Ort:

Einführungsveranstaltung 29.10.2018 / 11:00-12:00Uhr / F0.560

Kurzbeschreibung

Entwurf integrierter Schaltungen für eine Frequenzsynthesizer-Phasenregelschleife bei 24 GHz

Motivation:

Phasenregelschleifen oder Phased-Locked-Loops (PLLs) werden häufig in integrierten Schaltungen
(ICs) zum Zweck der Frequenzsynthese verwendet. Ein lokal erzeugtes hochfrequentes Takt- oder Trägersignal wird (typischerweise) mit einem Niederfrequenz- und Niedrigjitter-Referenzsignal synchronisiert, um seine Jitter-Eigenschaften und Prozess-Spannung-Temperatur (PVT) Variationstolelranz zu verbessern. Die Hauptschaltungskomponenten eines Frequenzsynthesizer-PLLs sind wie folgt:
Phasen- und Frequenzdetektor (PFD), Ladungspumpe (CP), Schleifenfilter (LF), spannungsgesteuerter Oszillator (VCO), Frequenzteiler (1:N) und Vorskalar (1:P). Jeder Teilnehmer des Projekts wird eine individuelle Schaltungskomponente der PLL entwerfen. Die Entwicklung der Komponente umfasst nicht nur Schaltplanentwurf und Simulationen, sondern auch das Layout unter Verwendung der Werkzeuge von Cadence Design System. Für den Entwurf der Schaltungen wird die 65-nm-CMOSHalbleiter- Technologie von TSMC zum Einsatz kommen.

Aufgaben

  • Einarbeitung in die Benutzung moderner Chip-Entwurfssoftware
  • Entwicklung eines Schaltkreises vom Schaltplan bis zum Layout in einer modernen CMOS-Technologie.
  • Zusammenarbeit mit anderen Studenten, um die Schaltung-Schnittstellen zu definieren und entwerfen.
  • Präsentation von Ergebnissen in einer Abschlussbesprechung und im Projektbericht.

Voraussetzungen:

Die Teilnahme an einer der folgenden Vorlesungen gilt als obligatorisch für die Teilnahme an das Projekt:

  • Vorlesung „Schaltungstechnik“ des Bachelor Elektrotechnik-Studiengangs der Universität Paderborn.
  • Vorlesung „Circuit and System Design“ des Master-Studiengangs „Electrical Systems Engineering“ bzw. „Computer Engineering“ der Universität Paderborn.
  • Andere relevante und vergleichbare Schaltungsdesign-orientierte Vorlesungen von anderen Universitäten.

Lehrende:

M. Sc. Abdul Rehman Javed (arjaved@hni.upb.de), M. Sc. Mohammed Iftekhar, und M. Sc. Liang Wu.

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SS + (verlängerung WS) Mixed Signal Entwurf

Veranstaltungs-Nr.: L.048.98032 / L.048.28032

Veranstaltungstyp: Projektgruppe

Leistungspunkte: 9

Zeitmodus: Sommersemester, mögliche Verlängerung auf Wintersemester

Zeit und Ort:

Einführungsveranstaltung:     31.10.2018 09:00-10:00 Uhr, Raum F0.560

µ-Seminar:                             05.11.2018 09:00-11:00 Uhr, Raum F0.560

Kurzbeschreibung

Visible Light Communication

Motivation

Durch die Abschaffung der Glühbirne, werden weiße LED‘s immer häufiger als primäre Lichtquelle, innen wie auch außen, eingesetzt. Neben ihrer Funktion als Lichtquelle, können LED‘s auch für weiter Anwendungen eingesetzt werden. Eine dieser Anwendungen ist die Kommunikation mit sichtbarem Licht (VLC).

VLC bietet mehrere THz lizenzfreie Bandbreite im elektromagnetischen Spektrums. Im Vergleich zu RF basierten Kommunikationstechniken, hat VLC eine hohe Richtwirkung. Dies führt zu einem kleinen Empfangsfeld, welches wiederum die Wiederverwendung der Bandbreite erlaubt.

Dies macht VLC attraktiv für viele Anwendungen. Eine dieser Anwendungen ist der Einsatz im Automobilbereich. In unserm Ansatz verwenden wir handelsübliche Scheinwerfer und Rücklichter. Nach kleinen Modifikationen an der Hardware ist dieser dann auch in der Lage mit mehreren Mb/s Daten zu übertragen.

In kommenden Wintersemester soll im Projekt unter anderem ein integrierter Empfänger Chip entwickelt werden.  Dies beinhaltet einen Transimpedanz Verstärker, einen rauscharmen Verstärker sowie einen Buffer. Die Studenten werden hierfür mit moderner Chipentwurfssoftware arbeiten.

Aufgaben

  • Einarbeitung in die Benutzung moderner Chip-Entwurfssoftware.
  •  Entwicklung eines ICs vom Schaltplan bis zum Layout in einer modernen BiCMOS-Technologie.
  • Zusammenarbeit mit anderen Studenten, um die Schaltung-Schnittstellen zu definieren und entwerfen.
  • Präsentation von Ergebnissen in einer Abschlussbesprechung und im Projektbericht.

Voraussetzungen

Die Teilnahme an einer der folgenden Vorlesungen gilt als obligatorisch für die Teilnahme an das Projekt:

  • Vorlesung „Schaltungstechnik“
  • Vorlesung „Schnelle Integriere Schaltungen für die Drahtlose Kommunikation”
  •  „Wireless Communication“, ist allerdings keine zwingende Voraussetzung.

Lehrende

M.Sc. Stephan Kruse, stkruse@hni.upb.de

M.Sc. Peer Adelt, adelt@hni.upb.de

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WS Projekt angewandte Programmierung

Veranstaltungs-Nr.: L.048.10502

Ansprechpartner: Dr. Wolfgang Müller

Veranstaltungstyp: 2P

Leistungspunkte: 2

Zeitmodus: Wintersemester

Zeit und Ort:

Blockveranstaltung, Zeit wird noch bekanntgegeben, ganztägig.

 

Kurzbeschreibung

In der Veranstaltung wird anhand einer praxisnahen Aufgabenstellung in kleinen Gruppen unter Anleitung von Tutoren das in der Vorlesung Datenverarbeitung gelernte Wissen über die Programmierung mit C / C++ praktisch angewandt und mit einer Software-Applikation demonstriert. Die Veranstaltung wird als Blockveranstaltung angeboten und von mehreren Lehrstühlen der Elektrotechnik gleichzeitig mit verschiedenen Aufgabenstellungen durchgeführt. Die jeweils aktuellen Termine werden in PAUL bekanntgegeben.

Der Leistungsnachweis wird in Schriftform in Form eines Projektberichts erbracht. 


Jeweils SS+WS Hochfrequenz-IC-Design

Veranstaltungs-Nr.: L.048.28033

Projekt Hochfrequenz IC Design

Zeit und Ort:

Einführungsveranstaltung 29.10.2018 / 11:00-12:00 / F0.560

μ‐Seminar 05.11.2018 / 11:00-12:00 / F0.560

Kurzbeschreibung

Entwurf integrierter Schaltungen für ein 24 GHz KFZ Puls Doppler Radar

Motivation

Radar Systeme werden heute in vielen Anwendungsgebieten verwendet. Im Automobilbereich werde 24 GHz Radar Systeme schon seit vielen Jahren z.B. als Rückwärtswarner verwendet. Im Vergleich zu einem Ultraschall „Radar“ hat ein 24 GHz Radar durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen in Luft eine geringe Ansprechzeit. Des weiteren lässt sich durch die
hohen Frequenzen das komplette Radar System auf einen Chip Integrieren (SoC). Die Hauptschaltungskomponenten eines 24 GHz Puls Doppler Radar sind wie folgt:

Frequenzsynthesizer‐Phasenregelkreis (PLL), Leistungsverstärker (PA), Sendeantenne (TXAnt), Empfangsantenne (RX‐Ant), Rauscharmer Verstärker (LNA) und Quadraturmischer (IQMix).

Jeder Teilnehmer des Projekts wird eine individuelle Schaltungskomponente des Radar Systems entwerfen. Die Entwicklung der Komponente umfasst nicht nur Schaltplanentwurf und Simulationen, sondern auch das Layout unter Verwendung der Werkzeuge unterschiedlicher CAD Werkzeuge.

Aufgaben

  • Einarbeitung in die Benutzung moderner Chip‐Entwurfssoftware.
  • Entwicklung eines ICs vom Schaltplan bis zum Layout in einer modernen BiCMOSTechnologie.
  • Zusammenarbeit mit anderen Studenten, um die Schaltung‐ Schnittstellen zu definieren und entwerfen.
  • Präsentation von Ergebnissen in einer Abschlussbesprechung und im Projektbericht.

Voraussetzungen

Die Teilnahme an einer der folgenden Vorlesungen gilt als obligatorisch für die Teilnahme an dem Projekt:

  • Vorlesung „Schaltungstechnik“
  • Vorlesung „Schnelle Integrierte Schaltungen für die Drahtlose Kommunikation”
  • Einführung in die Hochfrequenztechnik wäre wünschenswert, ist allerdings keine zwingende Voraussetzung.

Lehrende

M.Sc. Stephan Kruse (stkruse@hni.upb.de)

Ausschreibung als PDF-Dokument


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