Wyszukiwarka
Katedra Systemów Mikroelektronicznych
Publikacje
Filtry
wszystkich: 98
Katalog Publikacji
Rok 2004
-
1.2V low-power four-quadrant CMOS transconductance multiplier operating in saturation region.
PublikacjaW pracy opisano niskomocową strukturę układową liniowego transkonduktancyjnego mnożnika czteroćwiartkowego pracującego w zakresie nasycenia. Układ analizowano z uwzględnieniem standardowego 0,35-mikrometrowego procesu CMOS. Przeprowadzone symulacje przy pomocy programu SPICE wykazały wysoką liniowość w odniesieniu do obu wejść sterujących X, Y. Np. dla sygnału harmonicznego 1 MHz; 0,3Vp-p na wejściu Y uzyskano zniekształcenia...
-
Admitancja wejściowa i transadmitacyjna MOSFET'a w zakresie b. w. cz.
PublikacjaBazując na nowym nie quasi-statycznym modelu małosygnałowym tranzystora MOS, przeanalizowano i zweryfikowano eksperymentalnie aż do 30 GHz małosygnałową admitancję wejściową i transadmitancję tego elementu - dwa ważne i budzące najwięcej wątpliwości parametry macierzy admitancyjnej tranzystora.
-
Analogowe filtry pasma podstawowego scalonych odbiorników telefonii komórkowej.
PublikacjaDążenie do obniżenia poboru mocy w odbiornikach telefonii komórkowej zmusza do poszukiwania nowych rozwiązań układowych. Jednym z bloków odbiornika GSM jest dolnoprzepustowy filtr pasma podstawowego. W referacie przedstawiono trzy scalone analogowe filtry pasma podstawowego wykonane w technologii CMOS.
-
Canonic structures of odd-order elliptic Gm-C filters.
PublikacjaW pracy zaproponowano nowe rozwiązania układowe struktur kanonicznych eliptycznych filtrów Gm-C czasu ciągłego, rzedu nieparzystego. Opracowane struktury charakteryzują się małą liczbą elementów pasywnych oraz aktywnych i są przewidziane do zastosowań w filtrach niskomocowych o małej wrażliwości. W przeprowadzonych badaniach porównywano wybrane struktury 3-go rzędu pod względem właściwości i wymagań układów scalonych, w których...
-
Continuous-time active-RC filters: general model and its applications.
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólny model filtru aktywnego RC opartego na wzmacniaczach odwracających fazę. Model analizowany jest przy użyciu równań macierzowych. Podano jawną formułę określającą funkcję przenoszenia filtru w ogólnym przypadku. Przedstawiono rozszerzenia modelu pozwalające uwzględniać nieidealności wzmacniaczy operacyjnych, w tym skończone wzmocnienie i pasmo przenoszenia oraz niezerową rezystancję wyjściową. Zastosowanie...
-
Implementacja wybranych struktur sztucznych sieci neuronowych w cyfrowych układach programowalnych.
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia związane z budową i implementacją sztucznych sieci neuronowych w układach programowalnych typu FPGA. Szczegółowo omówiono implementację pojedynczego neuronu z wykorzystaniem dostępnych zasobów sprzętowych układu Virtex FPGA. Poruszono również zagadnienie optymalizacji struktury sieci do konkretnych zastosowań. Zdefiniowano trzy rodzaje realizacji neuronu: równoległą, równoległo-sekwencyjną i sekwencyjną....
-
Jednosekwencyjny statyczny model prądowo-napięciowo-temperaturowy tranzystora MOS.
PublikacjaZaprezentowano i zweryfikowano eksperymentalnie nowy jednosekcyjny statyczny model pradowo-napięciowo-temperaturowy tranzystora MOS. Nowy model jest spójny fizycznie i zawiera dużo mniej parametrów niż powszechnie znane modele.
-
Linearized CMOS OTA using Active-Error Feedforward technique.
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS OTA oraz metodę linearyzacji jego charakterystyki przejściowej typu ''active-error feedforward''. Badania symulacyjne przy pomocy programu SPICE wykazały, że linearyzowany układ jest dostosowany do pracy z napięciem zasilania ± 1,25 V i dla sygnału harmonicznego o częstotliwości 1MHz (0,8 Vp-p) zapewnia poziom zniekształceń harmonicznych...
Rok 2013
-
A CMRC-based compact rat-race coupler with harmonic suppression
PublikacjaIn this paper, an eective miniaturization technique exploiting compact microstrip resonant cells has been discussed and experimentally validated on the basis of a 3-dB microstrip rat-race coupler. The application of the method proposed has resulted in 91 % circuit area reduction in comparison to a conventional rat-race coupler. Experimental results show good agreement with theoretical characteristics, as well as an additional eect,...
-
Influence of the boron doping level on the electrochemical oxidation of the azo dyes at Si/BDD thin film electrodes
PublikacjaIn this study the efficiency of electrochemical oxidation of aromatic pollutants, such as reactive dyes, at boron-doped diamond on silicon (Si/BDD) electrodes was investigated. The level of [B]/[C] ratio which is effective for the degradation and mineralization of selected aromatic pollutants, and the impact of [B]/[C] ratio on the crystalline structure, layer conductivity and relative sp3/sp2 coefficient of a BDD electrode were...
Rok 2014
-
A compact microstrip rat-race coupler constituted by nonuniform transmission lines
PublikacjaIn this work, a step-by-step development of a compact microstrip rat-race coupler (RRC) has been presented and discussed. A high degree of miniaturization has been obtained by substituting six quarter-wavelength uniform atomic building blocks of a RRC by their nonuniform counterparts. The miniaturization procedure has been realized in three progressive steps: (i) the first layout solution of a miniaturized RRC has been acquired...
-
A Concept and Design Optimization of Compact Planar UWB Monopole Antenna
PublikacjaA novel structure concept of a compact UWB monopole antenna is introduced together with a low-cost design optimization procedure. Reduced footprint is achieved by introduction of a protruded ground plane for current path increase and a matching transformer to ensure wideband impedance matching. All geometrical parameters of the structure are optimized simultaneously by means of surrogate based optimization involving variable-fidelity...
-
A robust design of a numerically demanding compact rat-race coupler
PublikacjaA fast and accurate design procedure of a computationally expensive microwave circuit has been presented step-by-step and experimentally validated on the basis of a compact rat-race coupler (RRC) comprising slow-wave resonant structures (SWRSs). The final compact RRC solution has been obtained by means of a sequential optimization scheme exploiting the implicit space mapping (ISM) algorithm. A well-suited surrogate optimization...
-
Computationally Efficient Multi-Objective Optimization of and Experimental Validation of Yagi-Uda Antenna
PublikacjaIn this paper, computationally efficient multi-objective optimization of antenna structures is discussed. As a design case, we consider a multi-parameter planar Yagi-Uda antenna structure, featuring a driven element, three directors, and a feeding structure. Direct optimization of the high-fidelity electromagnetic (EM) antenna model is prohibitive in computational terms. Instead, our design methodology exploits response surface...
-
Design of microstrip antenna subarrays: a simulation-driven surrogate-based approach
PublikacjaA methodology for computationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. Our approach takes into account the effect of the feed (here, a corporate network) on the subarray side-lobe level and allows adjustment of both radiation and reflection responses of the structure under design within a single automated process. This process is realized as surrogate-based optimization that produces...
-
Design space reduction and variable-fidelity EM simulations for feasible Pareto optimization of antennas
PublikacjaA computationally efficient procedure for multi-objective optimization of antenna structures is presented. In our approach, a response surface approximation (RSA) model created from sampled coarse-discretization EM antenna simulations is utilized to yield an initial set of Pareto-optimal designs using a multi-objective evolutionary algorithm. The final Pareto front representation for the high-fidelity model is obtained using surrogate-based...
-
Design Space Reduction for Expedited Multi-Objective Design Optimization of Antennas in Highly-Dimensional Spaces
PublikacjaA surrogate-based technique for efficient multi-objective antenna optimization is discussed. Our approach exploits response surface approximation (RSA) model constructed from low-fidelity antenna model data (here, obtained through coarse-discretization electromagnetic simulations). The RSA model enables fast determination of the best available trade-offs between conflicting design goals. The cost of RSA model construction for multi-parameter...
-
EM-Driven Multi-Objective Optimization of Antenna Structures in Multi-Dimensional Design Spaces
PublikacjaFeasible multi-objective optimization of antenna structures is presented. An initial set of Pareto optimal solutions is found using a multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) working with a fast surrogate antenna model obtained by kriging interpolation of coarse-discretization EM simulation data. To make the surrogate construction computationally feasible in multi-dimensional design space, the space subset containing non-dominated...
-
Fast Low-fidelity Wing Aerodynamics Model for Surrogate-Based Shape Optimization
PublikacjaVariable-fidelity optimization (VFO) can be efficient in terms of the computational cost when compared with traditional approaches, such as gradient-based methods with adjoint sensitivity information. In variable-fidelity methods, the directoptimization of the expensive high-fidelity model is replaced by iterative re-optimization of a physics-based surrogate model, which is constructed from a corrected low-fidelity model. The success...
-
Fast Multi-Objective Antenna Design Through Variable-Fidelity EM Simulations
PublikacjaA technique for fast multi-objective antenna optimization is introduced. A kriging interpolation surrogate constructed from sampled coarse-mesh EM simulations is utilized by multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) to obtain the initial Pareto front approximation. The surrogate is defined in a subset of the original design space, determined by means of independently optimized individual objectives. Response correction techniques...
-
Local-Global Space Mapping for Rapid EM-Driven Design of Compact RF Structures
PublikacjaIn this work, we introduce a robust and efficient technique for rapid design of compact RF circuits. Our approach exploits two-level space mapping (SM) correction of an equivalent circuit model of the structure under design. The first SM layer (local correction) is utilized to ensure good matching between the equivalent circuit and the electromagnetic model at the component level. On the other hand, the global correction allows...
-
Low-Cost EM-Simulation-Driven Multi-Objective Optimization of Antennas
PublikacjaA surrogate-based method for efficient multi-objective antenna optimization is presented. Our technique exploits response surface approximation (RSA) model constructed from sampled low-fidelity antenna model (here, obtained through coarse-discretization EM simulation). The RSA model enables fast determination of the best available trade-offs between conflicting design goals. A low-cost RSA model construction is possible through...
-
Low-Cost Multi-Objective Optimization Yagi-Uda Antenna in Multi-Dimensional Parameter Space
PublikacjaA surrogate-based technique for fast multi-objective optimization of a multi-parameter planar Yagi-Uda antenna structure is presented. The proposed method utilizes response surface approximation (RSA) models constructed using training samples obtained from evaluation of the low-fidelity antenna model. Utilization of the RSA models allowsfor fast determination of the best possible trade-offs between conflicting objectives in multi-objective...
Rok 2009
-
A compact seven-section rat-race hybrid coupler incorporating pbg cells
PublikacjaA conventional rat-race coupler has been doubly miniaturized: (i) characteristic impedances and electrical lengths of microstrip sections have been adequately modified as the first step of size reduction and (ii) T-shaped PBG cells have been implemented to diminish strip section length as the second step of circuit rat-race couplerminiaturization. The experimental results show good agreement with theoretical characteristics. Furthermore,...
-
Doubly miniaturized rat-race coupler with periodic pbg structures
PublikacjaW referacie zaprezentowano projekt oraz wyniki eksperymentu podwójnie zminiaturyzowanego sprzęgacza pierścieniowego. Wstępny stopień miniaturyzacji uzyskano poprzez modyfikację impedancji charakterystycznych oraz długości elektrycznych odpowiednich sekcji linii mikropaskowych, natomiast dodatkową redukcję powierzchni osiągnięto poprzez implementację kaskad komórek PBG w odcinkach linii mikropaskowych. Wyniki eksperymentu potwierdzają...
-
Excitation-independent constant conductance isfet driver
PublikacjaA new constant conductance driver for ISFETs sensors has been developed. The proposed circuit maintains the sensor operating point at constant drain-source conductance. The combination of a simple, self-balancing resistance bridge and the subtraction half (or similar fraction) of source-drain voltage from the gate-source voltage provides the independence of output signal from current and voltage drivers instability. The use of...
-
Meander microstrip line with defected ground structures
PublikacjaW artykule omówiono koncepcję miniaturyzacji sekcji linii mikropaskowej poprzez modyfikację brzegu linii oraz warstwy metalizacji masy. W pracy zaprezentowano projekt oraz wyniki eksperymentu sprzęgacza gałęziowego skonstruowanego w oparciu o linię meandrową z zaburzoną warstwą metalizacji masy. Pomierzone charakterystyki transmisyjne potwierdzają atrakcyjność zastosowanych metod redukcji zajmowanej przez układ powierzchni. Osiągnięto...
Rok 2012
-
A new approach to a fast and accurate design of microwave circuits with complex topologies
PublikacjaA robust simulation-driven design methodology of microwave circuits with complex topologies has been presented. The general method elaborated is suitable for a wide class of N-port unconventional microwave circuits constructed as a deviation from classic design solutions. The key idea of the approach proposed lies in an iterative redesign of a conventional circuit by a sequential modification and optimisation of its atomic building...
-
Design considerations for compact microstrip resonant cells dedicated to efficient branch-line miniaturization
PublikacjaA conventional compact microstrip resonant cell (CMRC)has been thoroughly investigated to enhance its slow-wave properties and subsequently ensure an efficient miniaturization of a microstrip circuit. The geometry of a classic CMRC has been improved in terms of slowwave effect in two progressive steps: (i) a single-element topology has been replaced with a double-element one and (ii) a high-impedance section has been refined by...
-
Development of a compact microstrip resonant cell aimed at efficient microwave component size reduction
PublikacjaA comprehensive comparison of a wide collection of compact microstrip resonant cells (CMRCs) found in the extensive body of literature has been presented. The evaluation of different CMRC designs has led to the selection of the most promising CMRC geometry for the efficient miniaturisation of modern microwave components. In order to showcase the vital effectiveness of the approach, the initially selected CMRC has been notably...
-
Filtering EBG Structures Implemented in Coplanar Waveguide Feedline of Planar Slot Antenna
PublikacjaA novel compact dual-band slot antenna fed by a coplanar waveguide (CPW) incorporating electromagnetic band gap (EBG) structures has been proposed. At first, a classic wideband slot antenna fed by a CPW, dedicated to work in 2 ÷ 18 GHz band, has been designed. Subsequently, by adding simple EBG filtering structures into a CPW feedline, a dual-band performance ranging from 2.5 to 5.3 GHz and from 13.5 to 16.3 GHz, with the voltage...
Rok 2003
-
A non-quasi-static-signal MOSFET model for radio and microware frequencies including spreading gate resistances and capacitaces.
PublikacjaZaprezentowano nowy, spójny fizycznie nie-quasi-statyczny model małosygnałowy tranzystora MOS słuszny od 0 Hz aż do częstotliwości mikrofalowych. Scharakteryzowano właściwości nowego czterokońcówkowego modelu. Model został zweryfikowany eksperymentalnie aż do częstotliwości 27 GHz.
-
Dynamic range comparison of voltage-mode and current-mode state-space Gm-Cbiquad filters in reciprocal structures
PublikacjaW pracy dokonano porównania zakresu dynamicznego bikwadratowych filtrówGm-C zmiennych stanu, których struktury układowe oparte są na zasadzie tran-sformacji układu dołączonego. Przeprowadzono rozważania teoretyczne w wynikuktórych określono ogóne formuły zakresu dynamicznego dla klasy filtrów Gm-Ctrybu napięciowego i prądowego. Weryfikacja rezultatów teoretycznych byłazrealizowana za pomocą symulatora SPICE.
Rok 2005
-
Active Linear Tunable Resistance Element and Application to Feedforward Linearization of CMOS Transconductance Amplifier
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową przestrajalnego rezystora liniowego MOS wykorzystującego tranzystory pracujące w zakresie triodowym. Opracowana struktura, jak wykazały symulacje komputerowe, charakteryzuje się dobrymi właściwościami zarówno jeżeli chodzi o zakres przestrajania jak i liniowość charakterystyk przejściowych. Pozwoliło to efektywnie wykorzystać prezentowany element do linearyzacji operacyjnego wzmacniacza...
-
Active-Error Feedforward Technique for Linearization of CMOS Transconductance Amplifier
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS o zwiększonej liniowości charakterystyk przejściowych. Proponowana struktura wzmacniacza transkonduktancyjnego opiera się na wykorzystaniu prostych transkonduktorów realizowanych za pomocą par różnicowych. Linearyzacja charakterystyki przejściowej układu następuje dzięki zastosowaniu w ścieżce "feedforward" wzmacniacza błędu. Wzmacniacz...
-
Analysis and Optimization of Noise in Continuous-Time OTA-C Filters
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólną procedurę analizy szumów w filtrach klasy OTA-C czasu ciągłego. Procedura umożliwia analizę filtrów o dowolnej topologii i dowolnego rzędu w ramach rozważanej klasy. W oparciu o opis macierzowy ogólnej struktury filtru OTA-C wyprowadzono ogólne formuły pozwalające na wyznaczanie i optymalizację szumów dowolnego filtru OTA-C. Przedstawione wyniki są użyteczne nie tylko dla klasycznych (dyskretnych lub...
-
Compatible DC and small-signal MOSFET models for radio and microwave frequency simulation
PublikacjaZaprezentowano nowy model stałoprądowy tranzystora MOS i kompatybilny z nim uogólniony nie-quasi-statyczny model małosygnałowy. Model stałoprądowy został eksperymentalnie zweryfikowany dla tranzystorów MOS o długości kanału od 75 nm do kilkunastu mikrometrów, a model małosygnałowy od zera herców do 30 GHz.
-
Continuous-Time Active-RC Filter Model for Computer-Aided Design and Optimization
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólny model filtru aktywnego RC opartego na wzmacniaczach odwracajacych faze. Model analizowany jest przy użyciu równań macierzowych. Podano jawną formułę określającą funkcję przenoszenia filtru w ogólnym przypadku. Przedstawiono rozszerzenia modelu pozwalające uwzgledniać nieidealność wzmacniaczy operacyjnych, w tym skończone wzmocnienie i pasmo przenoszenia oraz niezerową rezystancję wyjściową. Wyprowadzono...
-
Distortion Analysis of Gm-C Filters - Numerical Approach
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną procedurę symulacji numerycznej zniekształceń nieliniowych dla dowolnych filtrów Gm-C. Zaprezentowano ogólny model filtrów Gm-C zawierających nieliniowe elementy aktywne (transkonduktory). Przeprowadzono analizę modelu, która prowadzi do sformułowania ogólnego nieliniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujacych dynamikę napięć węzłowych filtru w dziedzinie czasu. Scałkowanie numeryczne...
-
Implementacja zmodyfikowanego klasyfikatora wielowymiarowego typu bitmap-intersection w układzie FPGA.
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia związane z budową i implementacją wielowymiarowego klasyfikatora typu bitmap-intersection. Przedstawiono zastosowania wielowymiarowych klasyfikatorów w sprzęcie sieci komputerowych. Omówiona została szczegółowo budowa klasycznego układu takiego klasyfikatora oraz zaproponowano jego modyfikację. Omówiono rezultaty implementacji zmodyfikowanego klasyfikatora w układzie programowalnym FPGA.
Rok 2002
Rok 2011
-
Compact antenna array comprising fractal-shaped microstripradiators
PublikacjaA design method of antenna array consisting of eight microstrip patches modified with Sierpinski fractal curves has been presented andexperimentally validated in this paper. Method proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization of array length (26%),together with multi-band behavior of the antenna, which proves the attractiveness of presented design methodology and its ability to be implemented in more complex...
-
Compact broadband multi-way 1:6 power divider
PublikacjaThis paper introduces a design flow of a microstrip multi-way 1:6 power divider incorporating photonic bandgap (PBG) structures. Themethod proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization (15%) together with transmission characteristics enhancement(141% bandwidth). Measured results show significant similarity to theoretical characteristics, which proves the attractiveness of presented design methodology.
-
Doubly miniaturized rat-race hybrid coupler
PublikacjaTwo complementary miniaturization techniques have beenapplied to reduce the size of a rat-race hybrid coupler: (i) conventional microstrip sections have been replaced with their diminished lowimpedance counterparts as the first step of size reduction and (ii) novel fractal-shaped compact microstrip resonant cells dedicated to efficiently shorten low-impedance transmission line segments have been implemented as the second step of...
-
Filtrujące struktury ebg w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublikacjaW pracy zaprezentowano koncepcję miniaturyzacji systemu nadawczo/odbiorczego polegającą na wprowadzeniu filtrujących struktur EBG (ang. Electromagnetic BandGap) w torze zasilania anteny, dzięki czemu możliwa jest eliminacja dodatkowego komponentu filtrującego. Rozważono szerokopasmową antenę szczelinową o konwencjonalnej topografii, którą następnie zmodyfikowano poprzez umieszczenie w układzie zasilania prostej, pasmowo-zaporowej...
-
Filtrujące struktury EBG w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublikacjaW referacie zaprezentowano zminiaturyzowaną, dwuzakresową antenę szczelinową zasilaną poprzez linię koplanarną zawierającą filtrujące struktury EBG. Szerokopasmową antenę szczelinową o konwencjonalnej topografii zmodyfikowano umieszczając prostą komórkę EBG w układzie zasilania anteny, otrzymując w rezultacie dwa zakresy pracy struktury antenowej: 2.5 ÷ 5.3 GHz oraz 13.5 ÷ 16.3 GHz, przy współczynniku fali stojącej WFS≤2. Wyniki...
Rok 2024
-
Dual-Polarized Wideband Bandpass Metasurface-Based Filter
PublikacjaThis paper presents a novel metasurface-based bandpass filter. The structure is realized by simply patterning a double-sided AD250 substrate, and does not require any vias or insertion of lumped elements. The top layer is an annular- aperture-array with multiple inner conductors, whereas the bottom layer is a first-order Hilbert-curve array. FEM-based simulation results of the filter are obtained using HFSS. The experimental validation...
Rok 2015
-
Efficient Multi-Fidelity Design Optimization of Microwave Filters Using Adjoint Sensitivity
PublikacjaA simple and robust algorithm for computationally efficient design optimiza-tion of microwave filters is presented. Our approach exploits a trust-region (TR)-based algorithm that utilizes linear approximation of the filter response obtained using adjoint sensitivity. The algorithm is sequentially executed on a family of electromagnetic (EM)-simulated models of different fidelities, starting from a coarse-discretization one, and...
-
Improved surface coverage of an optical fibre with nanocrystalline diamond by the application of dip-coating seeding
PublikacjaGrowth processes of diamond thin films on the fused silica optical fibres (10 cm in length) were investigated at various temperatures. Fused silica pre-treatment by dip-coating in a dispersion consisting of detonation nanodiamond (DND) in dimethyl sulfoxide (DMSO) with polyvinyl alcohol (PVA) was applied. Nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited on the fibres using the microwave plasma assisted chemical vapour deposition...
Rok 2010
-
Improved selectivity compact band-stop filter with gosper fractal-shaped defected ground structures
PublikacjaA novel band-stop filter using Gosper fractal-shaped defected ground structures has been designed and manufactured. The improvement in the filter selectivity has been achieved by introducing a multiresonance fractal-shaped defect leading to a higher filter order, simultaneously maintaining its compact size. The experimental results prove the validity of proposed solution and its utility in novel miniaturized and severe requirement...