Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Układ do pomiaru zespolonego tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) wzmacniaczy operacyjnych i komparatorów napięcia

Wiśniewski Jan

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2022

|

Vol. 63, Nr 6

29--37

PL

W pracy rozważono zagadnienie pomiaru, przy prądzie przemiennym i zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego CMRR (z ang.: Common Mode Rejection Ratio) o dużej wartości rzędu 1·104 ÷ 1·108 (tj. (80 ÷ 160) dB) scalonych wzmacniaczy operacyjnych i komparatorów napięcia. W wyniku dokonanej analizy teoretycznej właściwości metrologicznych układu pomiarowego ustalono związek między mierzonym w układzie stosunkiem napięć zależnym od współczynnika CMRR a innymi parametrami badanego wzmacniacza, w tym zwłaszcza wzmocnieniem napięcia różnicowego, stanowiący podstawę ilościowej oceny błędu metody pomiarowej. Bazując na tych wynikach, zaproponowano całkowicie nowe techniczne rozwiązanie układu pomiarowego wyposażonego w specjalny transformator pomiarowy napięcia przemiennego z wtórnymi uzwojeniami o nawoju trifilarnym, co przyczyniło się do wyeliminowania wpływu skończonej wartości wzmocnienia różnicowego badanego wzmacniacza operacyjnego na mierzoną wartość współczynnika CMRR. Zastosowana metoda synchronicznej (fazoczułej, homodynowej) detekcji napięcia przemiennego pozwala na pomiar zarówno stałoprądowej wartości tego współczynnika (CMRR0), jak i trzydecybelowej częstotliwości załamania jego modułu (f0, CMRR). Ponadto przyczynia się do wyeliminowania wpływu zarówno temperaturowych, jak i czasowych, dryftów stałoprądowych parametrów (napięcie offsetu, prądy polaryzacji i prąd offsetu) badanego wzmacniacza oraz jego własnych szumów (termicznych i strukturalnych) a także zakłóceń zewnętrznych na mierzoną wartość współczynnika CMRR.

EN

The paper considers the problem of measuring, at alternating current and closed feedback loop, the CMRR (Common Mode Rejection Ratio) - damping coefficient with a high value of 1·104 ÷ 1·108 (i.e. (80 ÷ 160) dB) integrated operational amplifiers and voltage comparators. As a result of the theoretical analysis of the metrological properties of the measuring system, a relationship was established between the voltage ratio measured in the system depending on the CMRR coefficient and other parameters of the tested amplifier, including in particular the differential voltage gain, which is the basis for the quantitative evaluation of the measurement method error. Based on these results, a completely new technical solution of the measuring system was proposed, equipped with a special AC voltage measuring transformer with secondary windings with trifilar windings, which contributed to the elimination of the influence of the finite differential gain value of the tested operational amplifier on the measured value of the CMRR coefficient. The applied method of synchronous (phase-sensitive, homodyne) detection of alternating voltage allows the measurement of both the constant-current value of this coefficient (CMRR0) and the three-decibel break-down frequency (f0,CMRR) of its module. In addition, it helps to eliminate the influence of both temperature and time drifts of the DC parameters (offset voltage, polarization currents and offset current) of the tested amplifier and its own noise (thermal and structural) as well as external disturbances on the measured CMRR value.

2

Comparative study on various microbolometer structures

Nazdrowicz J., Szermer M., Maj C., Zabierowski W., Napieralski A.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2016

|

Vol. 7, nr 1

16--25

EN

Meaningful progress in the fields of MEMS is associated with the continuous development of the micromachining technologies. One of the most promising devices in MEMS is thermal sensors. When the first microbolometer appeared on the market, a huge interest in thermal detectors was observed. This paper is a short overview study on microbolometer geometry, different solutions and possibilities to implement them as electrical models.

3

Polska mikroelektronika w technice kosmicznej

Jankowski M., Napieralski A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 12

7-14

PL

Artykuł przedstawia możliwości rozwoju mikroelektroniki w Polsce, w kontekście niedawnego przystąpienia Polski do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), co wiąże się z przyznaniem środków na projekty na potrzeby przemysłu kosmicznego. W tekście przedstawiono rozpoczynający się projekt mający na celu opracowanie i kwalifikację kosmiczną układów scalonych dla europejskiego przemysłu kosmicznego. W projekcie tym Katedra Mikroelektroniki I Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej wchodząca w skład specjalnie założonego konsorcjum, ma za zadanie opracować specjalizowane przetwornice DC/DC dla ESA.

EN

The paper present possibilities of advances in Polish microelectronics, related to recent joining of European Space Agency (ESA) by Poland. This fact means assignment of funds for projects for space industry. The paper describes a recently started project aimed for design and space characterization of integrated circuits for European space industry. Department of Microelectronics and Computer Science of Lodz University of Technology, being a member of specially founded consortium, is to design specialized DC/DC converters for ESA.

4

Projekt ultraszybkich układów LVDS w technologii nanometrycznej dla potrzeb obrazowania w medycynie

Kmon P., Satława T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 5

106--109

PL

W pracy przedstawiono projekt oraz wyniki symulacji ultraszybkich układów LVDS w technologii nanometrycznej dla potrzeb obrazowania w medycynie. Projekt dotyczy układów nadajnika oraz odbiornika i został wykonany w nowoczesnej technologii CMOS 40nm. Głównymi wymaganiami prezentowanej pracy był mały pobór mocy zarówno statycznej jak i dynamicznej oraz mała zajętość powierzchni układów. Blok nadajnika oparty jest o architekturę przełączanego mostka prądowego zaś głównym elementem odbiornika jest konwerter poziomów logicznych i komparator z histerezą. Układ odbiorczy pobiera 7.08 mW mocy statycznej i 12.09 mW mocy dynamicznej zaś układ nadawczy 17.93 mW mocy statycznej i 26.38 mW mocy dynamicznej. Wyniki symulacji pokazują poprawną pracę układów przy prędkości transmisji 1 Gb/s i obciążeniu nadajnika pojemnością 5 pF. Układ odbiorczy zajmuje powierzchnię 0.009 mm2 zaś nadawczy 0.1 mm2.

EN

The paper presents the design and simulation results of ultrafast I/O interface in nanometer process. Both, the receiver and the transmitter are designed in CMOS 40nm process and are dedicated to work with a multichannel pixel integrated circuit that is destined for medical imaging systems. The main requirements of a project are a low power consumption and small area occupation of the LVDS circuits. The transmitter is based on the current switching bridge while the receiver is built of the logic converter and inverting comparator with hysteresis. The receiver block dissipates 7.08 mW of static power and 12.09 mW of dynamic power while the transmitter dissipates 17.93 mW of static power and 26.38 mW of dynamic power at 1 GHz signal and 5pF load. The receiver and transmitter occupy respectively 0.009 mm2 and 0.1 mm2 of chip area.

5

Zatrzaskiwanie się pasożytniczego tyrystora i szybkie zatrzaskiwanie się pasożytniczego tyrystora

Półtorak B., Szatkowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 5

79-84

PL

Miniaturyzacja układów scalonych powoduje pojawienie się zjawisk fizycznych, które mogą powodować uszkodzenia układów. Zjawiskiem takim jest szybkie zatrzaskiwanie się pasożytniczego tyrystora. Zjawisko to do tej pory nie było opisywane w literaturze polskojęzycznej, dlatego będzie tutaj przybliżone zaczynając od wytłumaczenia zatrzaskiwania się układów (Latch-up) wewnętrznego i zewnętrznego, jak i pozytywnego i negatywnego wstrzykiwania nośników, a następnie zostanie wytłumaczone szybkiego zatrzaskiwania się pasożytniczego tyrystora wewnętrznego i zewnętrznego, jak i pozytywnego i negatywnego wstrzykiwania nośników. Opisane będą również impulsy wywołujące zjawisko zatrzaskiwania się pasożytniczych tyrystorów.

EN

Miniaturization of Integrated Circuits is a source of physical effects that can cause damages inside operating IC.. One example of such a phenomena is transient latch-up. This phenomena was not described in polish language literature and wil be described in in this paper. We will start from explaining internal and external latch-up effect where positive and negative injection will be considered. In the next steps internal and external transient latch-up phenomena will be described where positive and negative injection will be considered.

6

Układ do pomiaru zespolonego tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) wzmacniaczy operacyjnych

Wiśniewski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 1

9--15

PL

W pracy rozważono zagadnienie precyzyjnego pomiaru, przy prądzie przemiennym i zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego CMRR (z ang.: Common Mode Rejection Ratio) o dużej wartości rzędu 1∙104 ÷ 1∙108 (tj. (80 ÷ 160)dB) scalonych wzmacniaczy operacyjnych. W wyniku dokonanej analizy teoretycznej właściwości metrologicznych układu pomiarowego ustalono związek między mierzonym w układzie stosunkiem napięć zależnym od współczynnika CMRR a innymi parametrami badanego wzmacniacza, w tym zwłaszcza wzmocnieniem napięcia różnicowego, stanowiący podstawę ilościowej oceny błędu metody pomiarowej. Bazując na tych wynikach, zaproponowano całkowicie nowe techniczne rozwiązanie układu pomiarowego wyposażonego w specjalny transformator pomiarowy napięcia przemiennego z wtórnymi uzwojeniami o nawoju trifilarnym, co przyczyniło się do wyeliminowania wpływu skończonej wartości wzmocnienia różnicowego badanego wzmacniacza operacyjnego na mierzoną wartość współczynnika CMRR. Zastosowana metoda synchronicznej (fazoczułej, homodynowej) detekcji napięcia przemiennego pozwala na pomiar zarówno stałoprądowej wartości tego współczynnika (CMRR0), jak i trzydecybelowej częstotliwości załamania jego modułu (ƒ0,CMRR). Ponadto przyczynia się do wyeliminowania wpływu zarówno temperaturowych, jak i czasowych, dryftów stałoprądowych parametrów (napięcie offsetu, prądy polaryzacji, prąd offsetu) badanego wzmacniacza oraz jego własnych szumów (termicznych i strukturalnych), a także zakłóceń zewnętrznych na mierzoną wartość współczynnika CMRR.

EN

This paper deals with the problem of a precise measurement of the common mode rejection ratio (CMRR) coefficient of high value from the range 1∙104 ÷ 1∙108 (i.e. 80dB to 160dB) of integrated operational amplifiers at alternating current and closed-loop feedback There was performed the theoretical analysis of metrological parameters of a measuring circuit. As a result there was established the relationship between the voltage ratio (measured in the system) dependent on the CMRR coefficient and the other parameters of the tested amplifier, in particular the differential voltage gain (Kr) (Eq. (13)). This relationship is the basis of quantitative evaluation of the measurement method error. Based on these results, a completely new technical solution of the measurement circuit equipped with a special measuring voltage transformer (Tr) with the secondary trifilar windings was proposed (Figs. 4 and 5). It caused elimination of the effect of the differential open-loop voltage gain (Kr) finite value of the tested operational amplifier on the measured value of the CMRR coefficient (Fig. 3). The applied method of synchronous (phase sensitive, homodyne) detection of the alternating output voltage Uwy (Figs. 4 and 5) allows measurement of both the direct current (DC) value of this coefficient (CMRR0) and the three-decibel break-down frequency (ƒ0,CMRR) of the absolute value CMRR. Moreover, it contributes to elimination of the influence of temperature and time dependent drift DC parameters (offset voltage, input bias currents, input offset current) of the tested amplifier as well as its own intrinsic noise (thermal and structural) and external disturbances on the measured value of CMRR. There were made measurements of randomly selected amplifiers of the same type LM741 but from different producers in the number of 100 units. As a result a large scattering value of this factor of up to 10000:1 (from 75dB to 155dB) was found. Three-decibel break-down frequency ƒ0,CMRR of the absolute value CMRR took the values from the range: 10Hz ÷ 3kHz. The measurement results confirmed the hypothesis posed by the author in the second section of the work that the CMRR coefficient has an indefinite sign. The advantage of the proposed by the author measurement circuit is its technical simplicity, easy reproducibility and low price. For these reasons, it may have wide practical application.

7

Makromodele i liniowy szerokopasmowy schemat zastępczy wzmacniacza operacyjnego

Wiśniewski J., Mróz P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 1

78-81

PL

Zaproponowano nowe makromodele i liczalny liniowy obwodowy zmiennoprądowy szerokopasmowy schemat zastępczy wzmacniacza operacyjnego, uwzględniające występowanie, w realnym wzmacniaczu napięcia różnicowego, jego niepożądaną właściwość wzmacniania napięcia współbieżnego (w przybliżeniu równego, co do wartości) dla obydwóch jego zacisków (końcówek) wejściowych. Tę niepożądaną właściwość wzmacniacza różnicowego wyraża współczynnik tłumienia napięcia współbieżnego CMRR (ang. Common Mode Rejection Ratio), będący stosunkiem wzmocnienia różnicowego do wzmocnienia współbieżnego. Proponowany schemat zastępczy odwzorowuje częstotliwościowe zależności zarówno wzmocnienia napięcia różnicowego Kr jak i współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego CMRR dla otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. W pracy przedstawiono także wyniki analizy komputerowej wzmocnienia napięciowego w zależności od częstotliwości dla wtórnika napięcia (tzw. bufora napięciowego), zbudowanego z użyciem wzmacniacza operacyjnego LM741A.

EN

In this article have been proposed - by the author - a new macromodels (Fig. 2) and linear AC wideband equivalent circuit (diagram, Fig. 3) at alternating current of operational amplifier which take account the existence in the real differential voltage amplifier the undesirable property to gain common voltage (approximately equal to values) for both its input terminals. This undesirable property of the differential amplifier expresses CMRR coefficient which is the ratio of differential voltage gain to common mode voltage gain. The proposed equivalent circuit imitates the frequency dependence of both differential voltage gain Kr and CMRR coefficient for the open-loop feedback of operational amplifier. The results of the computer analysis of the voltage gain and its phase depending on the frequency of the voltage follower, built using the operational amplifier LM741A, are introduced (Fig. 4).

8

Konferencja Technologia Elektronowa ELTE 2013

Szczepański P., Kisiel R., Romaniuk R. S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 6

68-73

PL

W artykule omówiono wybrane prace zaprezentowane na konferencji ELTE 2013, prezentujące dorobek polskich zespołów badawczych z ostatnich kilku lat. Konferencje z serii „Technologia Elektronowa” organizowane są od ponad 30 lat, cyklicznie przez różne ośrodki badawcze. Tegoroczna, XI Konferencja ELTE 2013, odbyła się w XIV wiecznym zamku krzyżackim w Rynie w dniach 16-20 kwietnia. Zgromadziła 257 naukowców-teoretyków, technologów i inżynierów – z najważniejszych obszarów badawczych współczesnej elektroniki. Obrady merytoryczne toczyły się w czterech sesjach tematycznych: mikroelektronika i nanoelektronika, fotonika, mikrosystemy oraz materiały elektroniczne i fotoniczne, a także w sesjach plakatowych. W sesjach plenarnych przedstawiono najnowsze osiągnięcia światowe w obszarach zaawansowanych technologii elektronicznych i fotonicznych z licznymi odniesieniami do prac polskich zespołów badawczych. Specjalną sesję poświęcono omówieniu kluczowych projektów badawczych i inwestycyjnych.

EN

The paper presents a digest of chosen research and technical work results shown by researchers from technical universities, governmental institutes and research firms during the XI th Scientific Conference on Electron Technology ELTE 2013. ELTE Conference has been held every three years since more than three decades. In 2013 the conference was held in Ryn Castle (Poland) on 16-20 April and gathered around 257 scientists, theoreticians, technologists and engineers from such areas as material engineering, chemistry, sensors, integrated circuits, electronics engineering, laser industry, photonics, etc. The conference featured the following four major topical sessions – Micro and Nano, Photonics, Materials and Technologies, and Microsystems; two dedicated sessions – a keynote plenary session on hot topics in electron technology, as well as a session on large research projects and grants realized by the relevant community. Oral topical sessions were accompanied by poster sessions.

9

14-ps precision time interval counter in CMOS ASIC

Klepacki K., Szplet R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 2

42-46

EN

This paper describes a design and test results of time interval counter (TIC), which provides a high precision of 14.4 ps within a wide measurement range of 1 ms. To achieve these parameters the counting method with a two-stage interpolation within a single clock period is involved. A subgate delay resolution is obtained with the aid of the differentia delay line technique. To diminish the nonlinearities of conversion and finally to improve the precision of measurement a novel matrix of differential delay lines is proposed. The TIC is implemented as an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) in 0.35 µm CMOS process.

PL

W artykule przedstawiono projekt i wyniki badań licznika czasu o precyzji pomiaru 14.4 ps i zakresie pomiarowym powyżej 1 ms. Osiągnięcie wysokiej precyzji i szerokiego zakresu pomiarowego było możliwe dzięki zastosowaniu metody licznikowej i dwustopniowej interpolacji. Zastosowanie różnicowej linii kodującej w drugim stopniu interpolacji pozwoliło osiągnąć rozdzielczość pomiaru mniejszą niż opóźnienie pojedynczego bufora. Zaproponowana matryca kodująca z różnicowymi liniami kodującymi zmniejsza nieliniowość konwersji i w efekcie zwiększa precyzję pomiaru odcinka czasu. Licznik czasu zaprojektowano i wykonano w technologii CMOS 0.35 µm jako układ specjalizowanych (ASIC).

10

Wpływ promieniowania jonizującego na elementy półprzewodnikowe i układy scalone

Stepowicz W.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2012

|

nr 75

201--213

PL

W pracy opisano źródła narażeń elementów półprzewodnikowych i układów scalonych na promieniowanie jonizujące, a następnie omówiono klasyfikacje mechanizmów uszkodzeń wywołanych tym promieniowaniem. Podano przykłady szkodliwego wpływu promieniowania jonizującego na wybrane elementy i układy. Pokazano zastosowanie promieniowania neutronowego do wytwarzania domieszkowanego krzemu oraz wykorzystanie krzemu do konstrukcji półprzewodnikowych detektorów promieniowania jonizującego.

EN

In the paper sources of ionization radiation exposures of semiconductor devices and integrated circuits are presented, and classifications of failures caused by radiation are disscused. Some examples of destcructive influence of radiation on semiconductor devices and integrated circuits are given. Application of neutron radiation to obtain doped n-type silicon and use of silicon to construct ionization detectors are described as well.

11

System do wielokanałowej rejestracji in vitro potencjałów polowych i czynnościowych z wykorzystaniem płaskiej matrycy mikroelektrod

Żołądź M., Kmon P., Rauza J., Gryboś P., Kowalczyk T.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 4

355-357

PL

Jednoczesna wielopunktowa rejestracja potencjałów czynnościowych i polowych jest kluczem do zrozumienia mechanizmów działania mózgu [1]. Postęp w technologiach mikroobróbki oraz produkcji układów scalonych o dużym stopniu integracji pozwoliły na budowę systemów umożliwiających rejestrację aktywności mózgu z kilkuset punktów. W pracy zaprezentowano system pomiarowy do rejestracji in vitro sygnałów neuronowych przy pomocy płaskiej matrycy elektrod ostrzowych o rozmiarze 16 na 16 elektrod.

EN

Simultaneous multi-point recording of activity of living neural networks is the key to understanding the mechanisms of the brain operation [1]. Advances in micromachining technology and production of integrated circuits with a high degree of integration made it possible to build systems capable of recording brain activity of electrode arrays containing up to several hundred points [2]. Neural signal recording methods can be divided into in vivo and in vitro. In vivo method consists in introducing the electrode into the brain through a hole in the skull The animal under anesthesia may be mounted in the holder (acute neural recording) or canmove freely (chronic neural recording). In the in vitro method previously extracted piece of brain tissue is arranged on a matrix of electrodes (Fig. 2) placed in a container of liquid with a suitable composition and temperature. The in vitro method allows direct injection of chemicals and is more accurate than the method for in vivo determination of the signal origin. The paper presents a system for in vitro recording of neural signals by using a planar array of 256 electrodes (16x16). The system consists of a life-support system (temperature, nutrient fluid) (Fig. 3) and a recording system. The recording system is based on a specially designed integrated circuit fabricated in CMOS 0.18 žm technology [4]. Initial tests confirmed that the system is capable of recording both field and action potentials.

12

Some quantum limits for scaling of electronic devices - estimations and measurements

Nawrocki W., Shukrinov Y. M.

Metrology and Measurement Systems

|

2012

|

Vol. 19, nr 3

481-488

EN

In this paper we discuss some physical limits for scaling of transistors and conducting paths inside of semiconductor integrated circuits (ICs). Since 40 years only a semiconductor technology, mostly the CMOS and the TTL technologies, are used for fabrication of integrated circuits on an industrial scale. Miniaturization of electronic devices in integrated circuits has technological limits and physical limits as well. In 2010 best parameters of commercial ICs shown the Intel Core i5-670 processor manufactured in the technology of 32 nm. Its clock frequency in turbo mode is 3.73 GHz. A forecast of the development of the semiconductor industry (ITRS 2011) predicts that sizes of electronic devices in ICs circuits will be smaller than 10 nm in the next 10 years. At least 5 physical effects should be taken into account if we discuss limits of scaling of integrated circuits.

13

System pomiarowy do wielokanałowej rejestracji sygnałów neuronowych metodą in vivo

Rauza J., Żołądź M., Kmon P., Gryboś P.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2012

|

nr 3

51-53

PL

W pracy opisano system przeznaczony do rejestracji sygnałów neuronowych mózgu zwierzęcia znajdującego się pod narkozą. System pozwala na jednoczesny pomiar sygnałów z 64 kanałów za pośrednictwem ostrzowej matrycy elektrod. Składa się on z dedykowanego układu scalonego do wzmacniania i filtracji sygnałów, układów zasilających oraz układu kontrolnego. Do akwizycji danych wykorzystywany jest komputer typu PXI (ang. Peripheral Component Interconnect eXtensions for Instrumentation). Wstępne testy przeprowadzone przy pomocy sygnałów imitujących potencjały czynnościowe podanych za pośrednictwem elektrod i płynu fizjologicznego potwierdzają poprawne działanie systemu.

EN

This paper describes a system for recording neural signals from the brain of the animal under anesthesia. The system allows for simultaneous measurement of signals from 64 points by means of penetrating microelectrode matrix. It consists of dedicate integrated circuit for signal amplification and filtering, power supply module and control module. Dedicated data acquisition is peiformed using PXI (Peripheral Component Interconnect eXtensions for Instrumentation) computer and a custom application. Preliminary tests conducted with action potentials simulating signals provided through the electrodes and saline show that the system operates properly.

14

Measurement of the temperature inside standard integrated circuits

Frankiewicz M., Kos A.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2011

|

Z. 251

109-116

EN

The paper describes method of temperature measurement of standard integrated circuits based on the data from the chip datasheet. Described temperature sensing technique uses built-in ESD protecting diodes. Some tests on LM741 operating amplifier were done. Results were compared with other temperature measurement methods.

PL

Praca opisuje metodę pomiaru temperatury wewnątrz obudowy standardowych układów scalonych z wykorzystaniem danych z noty katalogowej układu. Przedstawiona technika rozpoznawania temperatury oparta jest o wykorzystanie wbudowanych w układ diod zabezpieczających przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Dla potwierdzenia przydatności metody wykonano testy z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego LM741. Wyniki zostały porównane z innymi metodami pomiaru temperatury.

15

Automated substrate resistance extraction in nanoscale VLSI by exploiting a geometry-based analytical model

Bontzios Y. I., Dimopoulos M. G., Hatzopoulos A. A.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2011

|

Vol. 2, nr 3

81-87

EN

In this work, a new automated method for determining the substrate resistance is presented. It exploits a geometric formulation of the current streamlines between coupled structures and builds an analytical model for the substrate resistance. Both simulation and measurement data are utilized in order to show the validity of the proposed scheme. The measurement data are obtained from a fabricated test chip. The results show that the proposed method succeeds in computing the substrate resistance while the average error falls within 5%.

16

Implementation of FD SOI CMOS Technology in ITE

Kucharski K., Renaux C., Crahay A., Grabiec P., Grodner M., Bieniek T., Panas A., Sierakowski A., Kłos H., Tomaszewski D., Obrębski D., Marczewski J., Flandre D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 3

13-15

EN

In the present paper, the current status of work on the transfer of a fully-depleted silicon-on-insulator (FD SOI) CMOS technology from Université catholique de Louvain (UCL) to Instytut Technologii Elektronowej (ITE) is described. This task is carried out within the TRIADE' FP7 project oriented towards development of analog and digital blocks coupled with sensors for low-volume high-performance applicalions in aeronautics. The paper describes issues and solution methods used for SOI substrate preparation and CMOS technology implementation. The test structures used for technology evaluation are briefly described. The ellipsometric and electrical measurements are presented, and their preliminary results are outlined. Finally, works on design kit implementation and further works related to application of the technology for integrated circuits manufacturing are described.

PL

W prezentowanej pracy opisany został stan prac w zakresie implementacji w Instytucie Technologii Elektronowej (ITE) technologii wytwarzania całkowicie zubożonych układów scalonych i struktur CMOS SOI (FD SOI CMOS) opracowanej oryginalnie w Universite catholiqué de Louvain (UCL). Zadanie to jest wykonywane w ramach projektu badawczego 7 Programu Ramowego DE pod nazwą TRIADE, zorientowanego na opracowanie analogowych i cyfrowych bloków funkcjonalnych połączonych z czujnikami w celu ich zastosowania w aeronautyce. Praca składa się z części przedstawiających problemy i metody ich rozwiązania w poszczególnych fazach przygotowania płytek podłożowych SOI oraz implementacji technologii wytwarzania struktur CMOS. Omówione zostały w skrócie struktury testowe stosowane do oceny technologii, a także wyniki ich pomiarów elipsometrycznych i elektrycznych. Przedstawione zostały także prace nad implementacją pakietu technologicznego (ang. design kit) i dalsze prace ukierunkowane na wytwarzanie układów scalonych w tej technologii.

17

Wielokanałowy system do rejestracji sygnałów neurobiologicznych metodami in vitro i in vivo

Kmon P., Żołądź M., Gryboś P., Szczygieł R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 9

67-71

PL

W pracy zaprezentowano projekt oraz pomiary niskoszumnego wielokanałowego układu scalonego przeznaczonego do pomiarów zewnątrzkomórkowych sygnałów neuronowych przeprowadzanych z wykorzystaniem matryc mikroelektrod. Prezentowany układ scalony posiada 64 kanały pomiarowe i został wykonany w technologii submikronowej CMOS 180nm. Aby zminimalizować ilość przewodów doprowadzonych do układu scalonego zastosowano multiplekser analogowy redukujący ilość wyjściowych linii danych z 64 do 1. Układ scalony został zoptymalizowany pod kątem jednorodności kluczowych parametrów analogowych w systemie wielokanałowym oraz pod kątem minimalizacji szumów. Użytkownik ma możliwość zmiany częstotliwości granicznych toru pomiarowego: dolnej w zakresie 1 – 60 Hz, górnej w zakresie 3,5 kHz - 15 kHz. Dla nominalnych ustawień zaprojektowany układ charakteryzuje się wzmocnieniem na poziomie 44 dB, poborem mocy 220. W na kanał i szumami wejściowymi na poziomie 6 .V - 11 .V rms (w zależności od ustawionego pasma częstotliwościowego). Dokonane pomiary wykazują wysoką jednorodność kluczowych parametrów układu wielokanałowego: rozrzut wzmocnienia napięciowego wynosi 4,4% a rozrzuty dolnej i górnej częstotliwości granicznej są na tym samym poziomie.

EN

This paper presents the design and measurements of a low noise multi-channel front-end electronics for recording of extra-cellular neuronal signals using microelectrode arrays. The integrated circuit contains 64 readout channels and was fabricated in CMOS 180nm technology. A single readout channel is built of an AC-coupling circuit at the input, a low noise preamplifier, a band-pass filter and a second amplifier. In order to reduce the number of output lines, 64 analog signals from readout channels are multiplexed to a single output by an analog multiplexer. The chip is optimized for low noise and good matching performance with the possibility of cut-off frequencies tuning. The low cut-off frequency can be tuned in the 1 Hz - 60 Hz range and the high cut-off frequency can be tuned in the 3,5 kHz - 15 kHz range. For the nominal gain setting of 44 dB and power dissipation per single channel of 220 �ÝW the equivalent input referred noise is in the range from 6 �ÝV - 11 �ÝV rms depending on the band-pass filter settings. The chip has good uniformity concerning the spread of its electrical parameters from channel to channel. The spread of gain calculated as standard deviation to mean value is about 4,4% and the spreads of the low and high cut-off frequencies are on the same level. The chip occupies 5„e2,3 mm2 of silicon area.

18

Układ do pomiaru tłumienia napięcia współbieżnego precyzyjnych komparatorów napięcia typu LM111

Wiśniewski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 10

1238-1242

PL

W pracy rozważono zagadnienie pomiaru, przy prądzie przemiennym i zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) o wartości rzędu 1•105 ÷ 1•107 (tj. (100 ÷ 140) dB) scalonych komparatorów napięcia typu LM111. W wyniku przeprowadzonej analizy teoretycznej właściwości metrologicznych układu pomiarowego ustalono istotny związek między stosunkiem mierzonych w układzie napięć, zależnym od współczynnika CMRR, a innymi parametrami badanego komparatora napięcia, w tym zwłaszcza wzmocnieniem napięcia różnicowego, stanowiący podstawę ilościowej oceny błędu metody pomiarowej. Zaproponowano nowe techniczne rozwiązanie układu pomiarowego zawierające specjalny transformator pomiarowy napięcia przemiennego wyposażony we wtórne uzwojenia o nawoju bifilarnym, co przyczyniło się do wyeliminowania wpływu skończonej wartości wzmocnienia różnicowego badanego komparatora napięcia na mierzoną wartość współczynnika CMRR.

EN

The comparator open-loop common-mode rejection ratio (CMRR) is a measure of the comparator's ability to reject common signals present in equal measure at both inputs. CMRR according to the definition is the ratio of the differential-mode gain to common-mode gain. Often, manufacturer data sheets only give DC CMRR value and CMRR curve over frequency while no measurement methods are given. The present work deals with measurements of common mode rejection ratio of values of the order 1•105 ÷ 1•107 (i.e. (100 ÷ 140) dB) of the voltage comparators type LM111. The present investigation concerns the method of measurement of coefficient CMRR with closed loop feedback of voltage comparator at alternating current. Important relationship between measured output voltage (Uwy) and finite values of parameters of comparator and others parameters of measuring circuit has been discovered by means of detailed analysis (see equations (12) and (17)). This relationship is the basis for quantitative analysis of the error of measuring method. Finally proposed - by author - a new solution of measuring circuit different from others existing up to date offer significant improvements over previous methods and is capable of accurate measurements on high-performance analogue comparators. It is based on special precise inductive voltage transformer with bifilar windings (Tr, Fig. 4). Such the error of measuring method is independent from finite value of differential open loop voltage gain and the output voltage is directly related to CMRR. The unity gain differential amplifier (buffer) which is implemented at input device under test (DUT: KB, Fig. 2÷4) eliminates differential and common-mode input resistances of DUT on measuring output voltage and thereby CMRR.

19

Układ do pomiaru zespolonego wzmocnienia napięcia różnicowego wzmacniaczy operacyjnych

Wiśniewski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 10

165-168

PL

W pracy rozważono zagadnienie pomiaru, przy sinusoidalnym prądzie przemiennym i zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, stałoprądowego wzmocnienia napięcia różnicowego oraz trzy-decybelowej (3dB) częstotliwości załamania modułu tego wzmocnienia. Zastosowana metoda synchronicznej (fazoczułej) detekcji napięcia przemiennego pozwala na wyeliminowanie wpływu zarówno temperaturowych, jak i czasowych dryftów stało p rad owych parametrów (napięcie offsetu, prądy polaryzacji, prąd offsetu) badanego wzmacniacza oraz jego własnych szumów (termicznych i strukturalnych) oraz zakłóceń zewnętrznych na mierzoną wartość wzmocnienia napięciowego. Zaproponowany układ pomiarowy charakteryzuje się dużą czułością i umożliwia pomiar wzmocnienia napięciowego w zakresie od 10-103V/V do 10-106V/V (tj. 80...140 dB). Zaletą układu jest prostota jego rozwiązań technicznych, łatwa odtwarzalność oraz niska cena. Z tych względów może on znaleźć zastosowanie w wielu laboratoriach elektronicznych, zarówno przemysłowych, jak i studenckich, do pomiaru jednego z najważniejszych parametrów roboczych scalonych wzmacniaczy operacyjnych i komparatorów napięcia.

EN

In this article it has been described-proposed by author - a new circuit for measuring complex differential voltage gain Kr of operational amplifiers which is different from others existing up to date. The present investigation concerns the method of measurement of Kr with closed loop feedback of operational amplifiers and alternating current with using synchronous AC voltage detector. Important relationship between measured output DC voltage and finite complex value Kr of operational amplifier and others parameters of measuring circuit has been discovered by means of detailed analysis. This relationship is the basis for quantitative analysis of the properties of measuring circuit. Implemented new measuring method eliminate internal noise (thermal and structural) and external disturbance at tested gain. This circuit characterize high sensitivity and enable measurement differential DC open loop voltage gain from 10-103V/V to 10-106V/V (80...140 dB). Others advantages include: simple structure, easy reproducing and Iow cost. Because of above - mentioned features this measuring circuit can be applied in many electronic laboratories (also students) to research and exploration the most important parameter of operational amplifiers and comparators.

20

Układ do pomiaru tłumienia napięcia współbieżnego (CMRR) wzmacniaczy operacyjnych

Wiśniewski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 10

144-148

PL

W pracy rozważono zagadnienie pomiaru, przy prądzie przemiennym i zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, współczynnika tłumienia napięcia współbieżnego CMRR (z ang.: Common Mode Rejection Ratio) o dużej wartości rzędu 1⋅105 do 1⋅107 (tj. (100-140 dB) scalonych wzmacniaczy operacyjnych. W wyniku przeprowadzonej analizy teoretycznej właściwości metrologicznych układu pomiarowego ustalono związek między mierzonym w układzie stosunkiem napięć zależnym od współczynnika CMRR a innymi parametrami badanego wzmacniacza, w tym zwłaszcza wzmocnieniem napięcia różnicowego stanowiący podstawę ilościowej oceny błędu metody pomiarowej. Zaproponowano nowe techniczne rozwiązania układów pomiarowych zawierające indukcyjne transformatory pomiarowe z wtórnymi uzwojeniami o nawoju bifilarnym i trifilarnym, co przyczyniło się do wyeliminowania wpływu skończonej wartości wzmocnienia różnicowego badanego wzmacniacza operacyjnego na mierzoną wartość współczynnika CMRR.

EN

The presented paper deals with measurements of common mode rejection ratio (CMRR) of large values of the order 1⋅105 at 1⋅107 (100-140 dB) of the operational amplifiers. The present investigation concerns the method of measurement of coefficient CMRR with closed loop feedback of operational amplifier and alternating current. Important relationship between measured output voltage and finite values of parameters of operational amplifier and others parameters of measuring circuit has been discovered by means of detailed analysis. This relationship is the basis for quantitative analysis of the error of measuring method. Proposed - by author - a new solutions of measuring circuits are different from others existing up to date. These are based on precise inductive voltage transformers with bifilar and trifilar windings. Because of this the error of measuring method is independent from finite value of differential open loop voltage gain of device under test.