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Themen für Masterarbeiten, Bachelorarbeiten, ProjektPraktika

Hier ist eine Liste von Themen, zu denen in der Arbeitsgruppe Projektpraktika ('PP'), Bachelorarbeiten ('BA') oder Masterarbeiten ('MA') durchgeführt werden können. Bei Interesse melden Sie sich bitte bei Prof. Fischer.

  1. Partielle Rekonfiguration eines ZYNQ FPGA (PP, BA, MA)
    Für ein Pixel-Auslesesystem wird ein rekonfigurierbares eingebettetes System (PSoC) mit einem Xilinx ZYNQ FPGA eingesetzt. Der FPGA-Teil dient zu Anpassung an verschiedene externe Chiptypen. Dazu muss eine unveränderliche Grundschaltung mit unterschiedlichen Erweiterungen kombiniert werden. Der Einsatz von partieller Rekonfiguration für die variablen Module soll die Handhabung und die Dokumentation das Systems verbessern. Nach der Entwicklung eines Module-Templates für das FPGA sollen exisitierende Funktionalitäten mittels Template in rekonfigurierbare Module konvertiert werden. Für die Rekonfiguration der Module muss Software in C für das Zielsystem geschrieben werden. Ein Framework zur Verwaltung und zum Download der Module auf dem Hostrechner ist ebenfalls zu entwickeln.
    Voraussetzungen: Erfahrung mit FPGA und C. Kontakt: A. Kugel
  2. Vergleich Synthese / Full Custom Design (BA, PP)
    Am Beispiel eines Thermometer Encoders und eines Prioritätsencoders soll die Performance (Geschwindigkeit, Größe) eines manuell optimierten Designs und eines automatisch synthetisierten Designs verglichen werden.
  3. Simulation/Messung Lichtausbreitung in Kristallen (MA, BA)
    In unserem PET Projekt nutzen wir kleine Kristallnadeln (1x1x10mm3) zum Nachweis von Gamma Quanten, die in den Szintillatoren Lichtpulse erzeugen. Die Kristalle sind eng gepackt und optisch nur schlecht isoliert. Die Lichtverteilung an der Unterseite kann mit einem unserer Chips gemessen werden. Um diese Verteilung zu verstehen, soll die Lichtausbreitung in den Kristallen und dazwischen simuliert werden.
  4. Betrieb wassergekühlter Keramiksubstrate (BA, PP)
    Am Lehrstuhl werden wassergekühlte Keramiksubstrate benutzt. Es sollen Methoden zur sicheren Einspeisung des Kühlwassers und zur Erzeugung und Überwachung eines kontrollierten Flusses und Druckes erarbeitet und praktisch erprobt werden.
  5. Messung der Comptonrate von 511keV Gammas in LYSO (MA)
    Am Lehrstuhl kann evtl. mit einem segmentierten LYSO Kristall die Comptonrate in LYSO gemessen werden. Dies soll zunächst mit Geant simuliert werden. Dann sollen Daten genommen und analysiert werden.
  6. TDC in FPGA (BA, MA)
    Zur Messung der Ankunftszeit von Photonen wird ein Time-to-Digital Wandler (TDC) benötigt. Hierzu gibt es mehrere Schaltungskonzepte für FPGAs. Diese sollen verglichen und ein einfacher, portabler Ansatz mit moderater Auflösung implementiert werden.
  7. Evaluation des ToF Chips VL53L0X (PP)
    Der obige Chip nutzt das Flugzeitprinzip und enthält einen Lasertreiber, eine Laserdiode und einen schnellen Photodetektor. Er soll in Betrieb genommen werden und die Funktion charakterisiert werden.
  8. Aufbau eines schnellen Lasertreibers für eine 3D Kamera (MA, BA)
    Am Lehrstuhl wird ein Chip entwickelt, mit dem die Ankunftszeit von Photonen mit Pikosekunden Auflösung gemessen werden kann. Um damit eine 3D Kamera aufzubauen muss eine Laserdiode mit sehr kurzer Anstiegszeit angesteuert werden. Ein Prototyp soll aufgebaut werden (z.B: mit ISL78365 oder ISL58781) und die Verwendbarkeit für die 3D Kamera evaluiert werden.
  9. Applets zur Berechnung von Kapazitäten und Widerständen mit Relaxation (BA, PP)
    Zur Ermittlung der Kapazität und des Widerstandes einfacher Leiterbahngeometrien soll ein JAVA Applet entworfen werden. Dabei sollen wichtige Standardgeometrien vorgegeben werden. Beliebige Geometrien können vom Benutzer eingegeben werden. Eine grafische Darstellung soll die Potentialverteilung visualisieren. Ziel ist eine Visualisierung der Feld/Strom-Linien in der Lehre.
  10. DAC mit Stromdivision (MA, BA)
    Mit geeigneten Schaltungen ist das präzise Teilen von Strömen möglich. Es soll untersucht werden, wie mit diesem Prinzip ein low voltage DAC aufgebaut werden kann und welche Auflösung erreichbar ist.
  11. Low Power Asynchronous ADC mit Charge Redistribution (MA, BA)
    Hier soll ein Analog-Digitalwandler mit moderater Auflösung (6-8 Bit) entworfen werden, der auf einem Kondensator-Array mit Ladungsumverteilung beruht. Der ADC soll eine sehr niedrige Leistungsaufnahme und einen kleinen Flächenbedarf haben.
  12. Messungen an CMOS Photosensoren (MA, BA)
    In der Gruppe wurde ein 2D Photosensor entwickelt, der auf Avalanche-Photodioden basiert, welche einzelne Photonen nachweisen können. Weiter Chips sind in Arbeit. Mit den Chips sollen Messungen mit Lichtquellen durchgeführt werden. Es soll evaluiert werden, ob sie zum Nachweis geladener Teilchen geeignet sind.
  13. Inbetriebnahme von Chips mit 'Serial Powering' (MA, BA)
    In der Gruppe wurden Chips entwickelt, deren Versorgungsspannungen 'in Serie' geschaltet werden können. Sie sollen in Betrieb genommen und vermessen werden.
  14. Inbetriebnahme von Chips mit Datenaggregation (MA, BA)
    In der Gruppe wurden Chips entwickelt, die Daten serielle übertragen und aggregieren können, d.h. Daten mehrerer Chips zusammenfassen. Die Chips sollen in Betrieb genommen werden.
  15. Symbolische Schaltungsanalyse (MA, BA, PP)
    Es soll ein Tool zur Symbolischen Analyse einfacher Analogschaltungen mit ca. 1-5 Knoten entwickelt werden. Ausgehend von einer Netzliste sollen den vorhandenen Bauteilen parasitäre Elemente zugeordnet werden. Unwichtige Elemente sollen interaktiv abgeschaltet werden können. Einfache Zusammenhänge wie z.B. die Transferfunktion soll exakt als Formel dargestellt werden. Näherungen sollen interaktiv vorgegeben werden können. Die Computeralgebra kann evtl. durch ein externes Paket erfolgen.
  16. Charakterisierung eines Sigma-Delta Temperatur ADCs (PP)
    Am Lehrstuhl wurde ein einfacher Temperatursensor auf Basis eines Sigma-Delta ADCs auf einem Chip hergestellt. Die Schaltung soll in Betrieb genommen und charakterisiert werden.
  17. Sigma-Delta ADC höherer Ordnung (MA)
    Ein am Lehrstuhl entwickelter Temperatursensor auf Basis eines Sigma-Delta ADCs soll mit einem Filter höherer Ordnung verbessert werden.

Letztes Update dieser Seite: 1/2019 PF

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