Fachhochschule Dortmung
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Strahlenqualifizierung des Cologne Chip GateMate A1 FPGA
Full text linkIn 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.In dieser Arbeit wird die Strahlungsempfindlichkeit des neuartigen Cologne Chip GateMate A1 FPGA untersucht. Zunächst wurde eine Einführung in Strahlungseffekte und ihre Auswirkungen auf elektronische Komponenten gegeben, gefolgt von einem kurzen Überblick auf aktuelle Strahlungsteststandards. Die üblichen Elemente in FPGAs werden diskutiert, gefolgt von Details über GateMate spezifische Elementen sowie eines Überblicks über den Software-Design-Flow für GateMate FPGA Anwendungen. Im Anschluss wird die Entwicklung eines PCBs für Bestrahlungstests des GateMates detailliert.
Vier Komponenten des GateMate wurden während drei Strahlungskampagnen getestet, sowie eine Benchmark-Schaltung, um die Strahlungsempfindlichkeit des GateMate mit anderen am CERN getesteten FPGAs zu vergleichen. Die Testarchitektur besteht aus dem DUT FPGA und einem TESTER FPGA, dessen Aufgabe es ist, Eingaben an das DUT zu liefern und dessen Reaktion aufzuzeichnen. Die für alle Tests entwickelten DUT- und TESTER-Designs werden im Detail diskutiert. Schließlich werden die während der Bestrahlungskampagnen erzielten Ergebnisse vorgestellt, die zeigen, dass der GateMate FPGA ähnliche wie andere FPGAs mit vergleichbarer Prozesstechnologie liefert. Lediglich der Benchmark-Test wurde nicht finalisiert, da Probleme bei der Implementierung die Fertigstellung im vorgegebenen Zeitrahmen verhinderten. Die Arbeit schließt mit einer umfassenden Zusammenfassung und einem Ausblick ab
Entwurf eines Testsystems zur Charakterisierung der Komponenten des Monitoring of Pixel System Chips im ATLAS Pixeldetektor am LHC
Full text linkDiese 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.This bachelor thesis describes the design of a test system to characterise the components of the MOPS chip to be used in the ATLAS pixel detector at the LHC. The first step was to design a PCB using Altium Designer. With the help of this circuit board, the components of the MOPS chip could then be tested and characterised for their functionality through series of measurements
Das Problem Schulabsentismus an einer Hauptschule in Nordrhein-Westfalen. Eine Betrachtung aus drei Perspektiven.
Full text linkDie vorliegende Arbeit beleuchtet die aktuelle Situation von Schulabsentismus an einer Hauptschule in NRW. Die Forschungsfrage lautet: Wie stellt sich das Problem Schulabsentismus 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, untersucht. Für die Untersuchung spezifischer Faktoren sind insgesamt sieben Hypothesen formuliert worden. Durch die Ergebnisse wird sich erhofft, die Situation in Anbetracht der Personengruppen 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 Lehrkräfte und Schulsozialarbeitenden befragt worden. Die quantitative Studie ermöglichte einen umfangreichen Gesamtüberblick über die Schulabsentismussituation an der Schule. Es bestätigte sich, dass die Schule ein erhebliches Problem mit schulabsenten Verhaltensweisen von Schüler*innen hat. Grundsätzlich positiv ist die Wahrnehmung von Schulabsentismus aller Parteien, die Einsatzbereitschaft vieler Lehrer*innen und Schulsozialarbeiter*innen, die Elternkommunikation mit Kooperation, das Schulklima und die Etablierung der Schulsozialarbeit. Grundlegende Defizite sind erkennbar in der Bekanntheit von Hilfsangeboten für Schüler*innen, im Umgang mit Schüler*innen durch Lehrpersonen bzw. auf der Beziehungsebene, beim fachlichen Kenntnisstand zum Schulabsentismus der Lehrkräfte und der Schulsozialarbeitenden, im Bereich von Schwerpunktangeboten, der Unterrichtsgestaltung, 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
Digital Calibration, Closed Loop Regulation and Implementation of Digital Debugging Features for the Delay Asymmetry Compensation Logic of a 3D Polarization Camera Based on Time-of-Flight Principle
Full text linkThe 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
So nachhaltig sind die Versicherungsvermittler
Full text linkArtikel aus der Zeitschrift für Versicherungswese
Charakterisierung integrierter Dioden mit linearen Polarisationsfiltern und eines Transimpedanzverstärkers in einer 65nm CMOS Technologie zur Verwendung in der optischen Winkelmessung
Full text linkDiese 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.This bachelor thesis describes the characterization of integrated diodes with linear polarization filters and a transimpedance amplifier in a 65nm CMOS technology for use in optical angle measurement. A suitable PCB was first designed using Altium Designer for the test chip containing the various diodes with different polarization filters and the transimpedance amplifier. Using this PCB, measurements could be made to determine whether this technology is suitable for use as an optical angle sensor
fh-presse Januar 2023
Full text linkAusgabe 1/2023 der fh-presse
Dies ist die letzte Ausgabe der fh-presse
Konzepte zur Steigerung der Resilienz gegenüber strahleninduzierten Logikfehlern des MOPS-HUB FPGA Entwurfs im Kontrollsystem des ATLAS Pixeldetektors
Full text linkDiese 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.This work deals with two concepts for increasing the resilience to radiation-induced logic
errors of the MOPS-HUB FPGA design in the control system of the ATLAS pixel detector
at CERN. To ensure the accuracy and reliability of the detector data, the electronic
systems must be robust and fault-tolerant to a irradiated environment. Firstly, the possibility
of partial reconfiguration of Xilinx FPGAs is presented in more detail as a method
to correct errors in the FPGA configuration memory. A test design and a program for
partial reconfiguration of the FPGA from the user logic using ICAP was developed. As
a second concept, the implementation of TMR on the MOPS-HUB design. Tools were
designed that reduce the manual effort of implementing TMR and support validation
Design of a plug-on module for a STM32 Nucleo microcontroller board with a 3.3V and 1.2V CAN-Transceiver
Full text linkDas hochgeladene Dokument ist ein Bericht zur Bachelorarbeit.
Der Bericht dokumentiert die Erstellung sowie die Bearbeitung des Projekts, wobei am Ende die Ergebnisse gegeben und diskutiert werden