Wyszukiwarka
Katedra Systemów Mikroelektronicznych
Publikacje
Filtry
wszystkich: 703
Katalog Publikacji
Rok 2019
-
TIME- AND FREQUENCY-DOMAIN QUASI-2D SMALL-SIGNAL MOSFET MODELS
PublikacjaA novel approach to small-signal MOSFET modeling is presented in this book. As a result, time- and frequency-domain physics-based quasi-2D NQS four-terminal small-signal MOSFET models are proposed. The time-domain model provides the background to a novel DIBL-included quasi‑2D NQS four-terminal frequency-domain small-signal MOSFET model. Parameters and electrical quantities of the frequency-domain model are described by explicit...
Rok 2018
-
Three-objective antenna optimization by means of kriging surrogates and domain segmentation
PublikacjaIn this paper, an optimization framework for multi-objective design of antenna structures is discussed which exploits data-driven surrogates, a multi-objective evolutionary algorithm, response correction techniques for design refinement, as well as generalized domain segmentation. The last mechanism is introduced to constrain the design space region subjected to sampling, which permits reduction of the number of training data samples...
-
Surrogate-assisted EM-driven miniaturization of wideband microwave couplers by means of co-simulation low-fidelity models
PublikacjaThis article proposes a methodology for rapid design optimization of miniaturized wideband couplers. More specifically, a class of circuits is considered, in which conventional transmission lines are replaced by their abbreviated counterparts referred to as slow-wave compact cells. Our focus is on explicit reduction of the structure size as well as on reducing the CPU cost of the design process. For the sake of computational feasibility,...
-
Support for Employees with ASD in the Workplace Using a Bluetooth Skin Resistance Sensor–A Preliminary Study
PublikacjaThe application of a Bluetooth skin resistance sensor in assisting people with Autism Spectrum Disorders (ASD), in their day-to-day work, is presented in this paper. The design and construction of the device are discussed. The authors have considered the best placement of the sensor, on the body, to gain the most accurate readings of user stress levels, under various conditions. Trial tests were performed on a group of sixteen...
-
Statistical analysis and robust design of circularly polarized antennas using sequential approximate optimization
PublikacjaIn the paper, reliable yield estimation and tolerance-aware design optimization of circular polarization (CP) antennas is discussed. We exploit auxiliary kriging interpolation models established in the vicinity of the nominal design in order to speed up the process of statistical analysis of the antenna structure at hand. Sequential approximate optimization is then applied to carry out robust design of the antenna, here, oriented...
-
Size reduction of ultra-wideband antennas with efficiency and matching constraints
PublikacjaAntenna design is a multifaceted task that involves handling of various performance figures concerning both electrical performance of the structure as well as its geometry. Simultaneous control of several objectives through rigorous optimization is very challenging and virtually impossible through conventional approaches such as parameter sweeping. In this work, we investigate size reduction of ultra‐wideband antenna structures...
-
Simulation-driven size-reduction-oriented design of multi-band antennas by means of response features
PublikacjaThis study addresses the problem of explicit size reduction of multi-band antennas by means of simulation-driven optimisation. The principal difficulty of electromagnetic (EM)-based miniaturisation of multi-band antennas is that several resonances have to be controlled independently (both in terms of their frequency allocation and depth) while attempting to reduce physical dimensions of the structure at hand. The design method...
Rok 2002
-
Thermally affected parameters of the current-voltage characteristics of silicon photocell
PublikacjaW pracy wykazano: zależność wzrostu prądu zwarcia wskutek absorpcji dodatkowych fotonów ze wzrostem temperatury, spadek napięcia wbudowanego złącza p-n wraz ze wzrostem temperatury, wpływ temperatury na zmianę napięcia otwartego obwodu. Dodatkowo wyznaczone odpowiednie współczynniki temperaturowe porównano z wartościami wynikającymi z rozważań teoretycznych. Badano parametry elektryczne następujących elementów wykonanych z amorficznego...
-
Sensitivity performance of all pole canonical low pass GmC filters.
PublikacjaW pracy badano własności częstotliwościowe kanonicznych filtrów dolnoprzepustowych GmC bez zer transmisyjnych. Przedstawiono ogólną strukturę kanonicznego filtru dolnoprzepustowego i jej opis macierzowy. Wyprowadzono ogólne wzory określające funkcje wrażliwościowe filtru. Dokonano porównania struktur do 10-go rzędu włącznie dla aproksymacji Butterwortha, Czebyshewa i Bessela.
Rok 2022
-
The Way One Defines Specification Matters: On the Performance Criteria for Efficient Antenna Optimization in Aggregated Bi-Objective Setups
PublikacjaDesign of antenna structures for real-world applications is a challenging task that often involves addressing multiple design requirements at a time. Popular solution approaches to this class of problems include utilization of composite objectives. Although configuration of such functions has a significant effect on the cost and performance of the optimization, their specific structure is normally determined based on engineering...
-
Supervised-learning-based development of multi-bit RCS-reduced coding metasurfaces
PublikacjaCoding metasurfaces have been introduced as efficient tools allowing meticulous control over the electromagnetic (EM) scattering. One of their relevant application areas is radar cross section (RCS) reduction, which principally relies on the diffusion of impinging EM waves. Despite its significance, careful control of the scattering properties poses a serious challenge at the level of practical realization. This article is concerned...
-
Shrinking-shifting and amplifying-shifting device using transformation optics
PublikacjaBased on transformation optics (TO), this paper uses geometric divisions and linear coordinate transformations to design “shrinking-shifting—and reshaping”, and “amplifying-shifting—and reshaping” devices. The proposed devices can reshape the sizes and locations of the wrapped-objects inside the core-region. The shrinking-shifting device shrinks the larger object into a smaller one and shifts it to different location, whereas the...
Rok 2014
-
The contactless method of chip-to-chip high-speed data transmission monitoring
PublikacjaThis paper presents a technique of decoupling differential signals transmitted in a pair of microstrip lines on a printed circuit board (PCB), using dedicated coupler for high speed data transmission monitoring in chip-to-chip interconnections. The coupler used for signal probing is overlayed on the pair of microstrip lines under test, and provides a signal to the next blocks of the measurement system without disturbing transmission...
-
Square root RC Nyquist filter of fractional delay
PublikacjaIn this paper we propose a discrete-time FIR (finite impulse response) filter which couples the role of square root Nyquist filter with fractional delay filter. This filter enables to substitute for a cascade of square root RC (SRRC) Nyquist filter and fractional delay filter in one device/algorithm. The aim is to compensate for transmission delay in communication system. Statistically defined performances, e.g. BER (bit error...
-
Simulation-Driven Design of Microstrip Antenna Subarrays
PublikacjaA methodology for computationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. Our approach takes into account the effect of the feed (e.g., a corporate network) on the subarray side lobe level and allows adjusting 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 designs...
Rok 2013
-
Technique to improve CMRR at high frequencies in CMOS OTA-C filters
PublikacjaIn this paper a technique to improve the common-mode rejection ratio (CMRR) at high frequencies in the OTA-C filters is proposed. The technique is applicable to most OTA-C filters using CMOS operational transconductance amplifiers (OTA) based on differential pairs. The presented analysis shows that a significant broadening of CMRR bandwidth can be achieved by using a differential pair with the bodies of transistors connected to...
-
System do prototypowania bezprzewodowych inteligentnych urządzeń monitoringu audio-video
PublikacjaW komunikacie przedstawiono system prototypowania bezprzewodowych urządzeń do monitoringu audio-video. System bazuje na układach FPGA Virtex6 i wielu dodatkowych wspierających urządzeniach jak: szybka pamięć DDR3, mała kamera HD, mikrofon z konwerterem A/C, moduł radiowy WiFi, itp. Funkcjonalność systemu została szczegółowo opisana w komunikacie. System został zoptymalizowany do pracy pod kontrolą systemu operacyjnego Linux, zostały...
Rok 2006
-
Techniki sterowania krokiem obliczeń w analizach UIPM
PublikacjaPrzedstawiono uniwersalną technikę sterowania krokiem obliczeń w analizach UIPM. Bazuje ona na znanym cyklu sterowania kluczamioraz o LBO algorytmu dyskretyzacji układu. Proponowana metoda radykalnie redukuje ilość operacji numerycznych co powoduje skrócenie czasu obliczeń. Jak się wydaje proponowana metoda może stanowić uniwersalne narzędzie sterowania krokiem obliczeń w analizach układów kluczowanych. Rozważania zilustrowano...
-
Sterowane elektrycznie pojemności stosowane w mikroelektronice
PublikacjaPraca prezentuje aktualny stan wiedzy o stosowanych w mikroelektronice elektrycznie sterowanych zmiennych pojemnościach. Omawiana jest budowa i podstawowe charakterystyki trzech rodzajów takich pojemności: diodowych (złączowych), MEMS i BST na podstawie przeglądu publikacji naukowych z lat 1964-2004.
-
Stałoprądowy model tranzystora mos dla zakresu przed- i nadprogowego
PublikacjaZaprezentowano spójny fizycznie, stałoprądowy, jednosekcyjny model opisujący pracę tranzystora MOS zarówno w zakresie przed- i nadprogowym, jak również w zakresie liniowym (triodowym) i nasycenia (pentodowym). Przedstawiono założenia modelu fizycznego w przestrzeni 2-D i jego transformację do modelu quasi-dwuwymiarowego praz zademonstrowano wyniki weryfikacji eksperymentalnej modelu. Model spełnia warunek symetrii Gummel'a
-
Sprzętowa i programowa realizacja algorytmu szyfrującego AES = Hardware and software implementation of AES algorithm
PublikacjaW artykule przedstawiono sprzętową i programową realizację algorytmu szyfrującego i deszyfrującego AES. Obydwie implementacje zostały zrealizowane z wykorzystaniem platformy Virtex-II i praktycznie zweryfikowane. Jako kryteria do porównania wybrano: zużycie zasobów, przepustowość i zużycie mocy. Wersja sprzętowa charakteryzuje się 190-krotnie większą przepustowością, 80-krotnie mniejszym zużyciem energii na przetworzenie jednego...
Rok 2021
-
Surrogate-Assisted Design of Checkerboard Metasurface for Broadband Radar Cross-Section Reduction
PublikacjaMetasurfaces have been extensively exploited in stealth applications to reduce radar cross section (RCS). They rely on the manipulation of backward scattering of electromagnetic (EM) waves into various oblique angles. However, arbitrary control of the scattering properties poses a significant challenge as a design task. Yet it is a principal requirement for making RCS reduction possible. This article introduces a surrogate-based...
-
Starter for Voltage Boost Converter to Harvest Thermoelectric Energy for Body-Worn Sensors
PublikacjaThis paper examines the suitability of selected configurations of ultra-low voltage (ULV) oscilla-tors as starters for a voltage boost converter to harvest energy from a thermoelectric generator (TEG). Important properties of particularly promising configurations, suitable for on-chip imple-mentation are compared. On this basis, an improved oscillator with a low startup voltage and a high output voltage swing is proposed. The applicability...
-
Series-Slot-Fed Circularly Polarized Multiple-Input-Multiple-Output Antenna Array Enabling Circular Polarization Diversity for 5G 28-GHz Indoor Applications
PublikacjaIn this paper, a four-element circularly polarized series-slot-fed multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna array with circular polarization diversity is presented. The proposed design utilizes a combination of 45-degree inclined slots and a straight microstrip line feeding technique. The two antennas are designed to operate with the opposite sense of circular polarization (CP). CP is achieved by placing a patch of just about...
Rok 2020
-
Surrogate modeling of impedance matching transformers by means of variable‐fidelity electromagnetic simulations and nested cokriging
PublikacjaAccurate performance evaluation of microwave components can be carried out using full‐wave electromagnetic (EM) simulation tools, routinely employed for circuit verification but also in the design process itself. Unfortunately, the computational cost of EM‐driven design may be high. This is especially pertinent to tasks entailing considerable number of simulations (eg, parametric optimization, statistical analysis). A possible...
-
Stress Monitoring System for Individuals with Autism Spectrum Disorders
PublikacjaIn this article, a stress monitoring system tailored for individuals with Autism Spectrum Disorders (ASD) and developed for the educational institution is presented. People with ASD face problems with effective stress management due to their high self-perceived levels of stress, poor ability to cope with it, and dificulties with the accurate detection of the source of stress. Consistently, being able to measure stress appears to...
-
Simulation-Driven Antenna Modeling by Means of Response Features and Confined Domains of Reduced Dimensionality
PublikacjaIn recent years, the employment of full-wave electromagnetic (EM) simulation tools has become imperative in the antenna design mainly for reliability reasons. While the CPU cost of a single simulation is rarely an issue, the computational overhead associated with EM-driven tasks that require massive EM analyses may become a serious bottleneck. A widely used approach to lessen this cost is the employment of surrogate models, especially...
Rok 2016
-
Surrogate Modeling and Optimization Using Shape-Preserving Response Prediction: A Review
PublikacjaComputer simulation models are ubiquitous in modern engineering design. In many cases, they are the only way to evaluate a given design with sufficient fidelity. Unfortunately, an added computa-tional expense is associated with higher fidelity models. Moreover, the systems being considered are often highly nonlinear and may feature a large number of designable parameters. Therefore, it may be impractical to solve the design problem...
-
Strategies for computationally feasible multi-objective simulation-driven design of compact RF/microwave components
PublikacjaMulti-objective optimization is indispensable when possible trade-offs between various (and usually conflicting) design objectives are to be found. Identification of such design alternatives becomes very challenging when performance evaluation of the structure/system at hand is computationally expensive. Compact RF and microwave components are representative examples of such a situation: due to highly compressed layouts and considerable...
-
Size-Reduction-Oriented Design of Compact CPW-Fed UWB Monopole Antenna
PublikacjaA structure and design optimization of compact CPW-fed UWB monopole antenna is presented. Explicit size reduction through constrained numerical optimization of all relevant geometry parameters of the structure leads to a very small footprint of only 321 mm2. At the same time, a very wide antenna bandwidth is achieved from 3.1 GHz to 17 GHz.
-
Simulation-driven design of compact ultra-wideband antenna structures
PublikacjaPurpose–The purpose of this paper is to investigate strategies and algorithms for expedited designoptimization and explicit size reduction of compact ultra-wideband (UWB) antennas.Design/methodology/approach–Formulation of the compact antenna design problem aiming atexplicit size reduction while maintaining acceptable electrical performance is presented. Algorithmicframeworks are described suitable for handling various design situations...
Rok 2007
-
Supply current spectrum estimation of digital cores at early design
PublikacjaPrzedstawiono nową aproksymacyjną metodę obliczania widma prądu zasilania układów cyfrowych. Metoda oparta jest na charakterystyce impulsów prądowych w kategoriach ich czasu narastania, opadania i długości impulsu. Górną granicę widma (obwiednię) można obliczyć posługując się gęstością prawdopodobieństwa zmian stanu sygnałów w węzłach układu cyfrowego. W odróżnieniu od znanych metod, metoda proponowana wykorzystuje ograniczoną...
-
Stałoprądowy model tranzystora typu HSD MAGFET
PublikacjaZaproponowano stałoprądowy model dwudrenowego tranzystora polowego typu HSD MAGFET, wykorzystywanego jako czujnik pola magnetycznego o dużej czułości na zmiany pola magnetycznego i dużej geometrycznej rozdzielczości pomiarowej. Zaprezentowany model odzwierciedla zjawisko podziału prądu płynącego w kanale tranzystora na prądy drenów i uwzględnia wzajemne oddziaływanie napięć drenów VDS1 i VDS2 na prady drenów ID1 i ID2 poprzez wprowadzenie...
-
Sprzętowa realizacja rozmytego sterownika elektrycznego wózka inwalidzkiego
PublikacjaW artykule przedstawiono cyfrowy system rozmyty przeznaczony do sterowania wózkiem inwalidzkim. w tym celu opracowano dedykowaną architekturę systemu, którą następnie zasymulowano w układzie reprogramowalnym FPGA. Przedstawiono wejściowe i wyjściowe zmienne lingwistyczne oraz ich funkcje przynależności, na podstawie których opracowano bazę reguł rozmytych. Proponowany rozmyty system współracuje z elektrycznymi silnikami napędowymi...
Rok 2004
-
Substrate noise-aware floorplanning for mixed-signal SOCs.
PublikacjaOpisano nową metodę projektowania systemów na chipie z uwzglednieniem minimalizacji szumu podłożowego. Optymalizacje rozmieszczenia bloków układowych na chipie uzyskuje się dzieki wykorzystaniu algorytmu ewolucyjnego minimalizującego funkcję celu uwzględniającą poziom szumu podłożowego.
Rok 2005
-
Substrate noise modeling in early floorplanning of MS-SOCs.
PublikacjaW pracy zaproponowano model częstotliwościowy bloków analogowych wrażliwych na zakłócenia oraz bloków cyfrowych generujących zakłócenia w systemach mieszanych realizowanych na wspólnym podłożu krzemowym. Zaproponowane modele zostały wykorzystane w oprogramowaniu optymalizującym rozmieszczenie bloków funkcjonalnych na struktórze krzemowej. Dzieki użyciu procedur optymalizacyjnych uzyskano znaczącą redukcje poziomu zakłóceń przy...
Rok 2024
-
Substrate Integrated Waveguide-Based Frequency-Tunable Self-Octaplexing Antenna
PublikacjaThis communication presents the first-ever substrate integrated waveguide (SIW)-based frequency-tunable self-octaplexing antenna (SOA) for wireless communication. The structure is arranged by implementing eight distinct patches with planar 50-ohm feedlines at the top of the SIW cavity, which realize eight distinct resonant frequencies. Independent tuning of each resonant frequency is achieved by incorporating appropriately allocated...
-
Statistical Data Pre-Processing and Time Series Incorporation for High-Efficacy Calibration of Low-Cost NO2 Sensor Using Machine Learning
PublikacjaAir pollution stands as a significant modern-day challenge impacting life quality, the environment, and the economy. It comprises various pollutants like gases, particulate matter, biological molecules, and more, stemming from sources such as vehicle emissions, industrial operations, agriculture, and natural events. Nitrogen dioxide (NO2), among these harmful gases, is notably prevalent in densely populated urban regions. Given...
Rok 2015
-
Structure and computationally-efficient simulation-driven design of compact UWB monopole antenna
PublikacjaIn this letter, a structure of a small ultra-wideband (UWB) monopole antenna, its design optimization procedure as well as experimental validation are presented. According to our approach, antenna compactness is achieved by means of a meander line for current path enlargement as well as the two parameterized slits providing additional degrees of freedom that help to ensure good impedance matching. For the sake of reliability, the...
-
Size Reduction of Microwave Couplers by EM-Driven Optimization
PublikacjaThis work addresses simulation-driven design optimization of compact microwave couplers that explicitly aims at circuit footprint area reduction. The penalty function approach allows us to minimize the area of the circuit while ensuring a proper power division between the output ports and providing a sufficient bandwidth with respect to return loss and isolation around the operating frequency. Computational cost of the optimization...
-
Simulation-Based Design of Microstrip Linear Antenna Arrays Using Fast Radiation Response Surrogates
PublikacjaFast yet accurate technique for simulation-based design of linear arrays of microstrip patch antennas is presented. Our technique includes: (i) optimization of the corrected array factor of the antenna array under design for a phase excitation taper resulting in reduced side lobes; (ii) simulation-driven optimization of the array element for element dimensions resulting in matching at and about operational frequency, and (iii)...
Rok 2010
-
Sprzętowo - programowa analiza obrazu otrzymanego z detektora obiektów ruchomych
PublikacjaW artykule przedstawiono budowę wewnętrzną oraz zasadę działania sprzętowo - programowego bloku realizującego analizę danych z obrazowego detektora ruchu. System zrealizowano za pomocą 2 identycznych procesorów 8-bitowych pracujących synchronicznie, jednego 32-bitowego procesora typu BA12 [4] oraz zestawu tablic pamięci. Algorytm analizy obrazu jest dwuetapowy. W pierwszym etapie następuje transformacja geometryczna umoŜliwiająca...
Rok 2008
-
Sprzętowa realizacja algorytmu przepływu optycznego w układzie FPGA
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną procedurę uproszczenia algorytmu typu optical flow (OF) oraz jego realizacje sprzętową w technologii układów FPGA. Zmodyfikowany algorytm bazuje na lokalnym dopasowaniu (korelacji) podobszarów ramki aktualnej i poprzedniej. W strukturze opracowanego algorytmu wykorzystano 1-wymiarową reprezentację podobszarów oraz zapis intensywności w kodzie Gray'a, co zmniejszyło złożoność obliczeniową przy zachowaniu...
Rok 2011
-
Sprzętowa implementacja koprocesora dla zastosowań kryptograficznych
PublikacjaW pracy przedstawiono procedurę implementacji elektronicznej skrzynki podawczej z wykorzystaniem zasobów sprzętowych na płytce FPGA (Filed Programmable Gate Array) typu Virtex 4. Przedstawiono ogólna zasadę działania skrzynki podawczej oraz opisano parametry i właściwości poszczególnych modułów funkcjonalnych systemu tj.: modułu TFTP Trivia File Transfer Protocol), serwera WWW, funkcji skrótu oraz asymetrycznego algorytm kryptograficznego....
Rok 2003
-
Sprawność konwersji modułu fotowoltaicznego i straty energetyczne
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia wpływu warunków eksploatacji ogniw fotowoltaicznych na sprawność konwersji i związane z tym procesem straty energetyczne. Omówiono metodę wyznaczania punktu maksymalnej mocy w zmieniających się warunkach nasłonecznienia i temperatury. Poruszono perspektywy rozwoju technologii produkcji i zastosowania ogniw PV na świecie w najbliższych latach, w szczególności możliwości zwiększenia sprawności konwersji...
Rok 2009
-
Soft-core processors as SoC prototyping solution for cryptographic application
PublikacjaArtykuł przedstawia metodę wykorzystania procesora soft-core w zastosowaniach kryptografii. Przedstawione są problemy oraz zagadnienia, które udowadniają potrzebę wprowadzania silnych zabezpieczeń na niskim poziomie systemu sprzętowo-programowego. Istniejące zagrożenia stanowią wyzwanie dla projektantów bezpiecznych systemów, a sprzętowa realizacja obsługi algorytmu kryptograficznego AES jest dobrym przykładem rozwiązania tych...
Rok 2023
-
Single-Slope ADC With Embedded Convolution Filter for Global-Shutter CMOS Image Sensors
PublikacjaThis brief presents an analog-to-digital converter (ADC) suitable for acquisition and processing of images in the global-shutter mode at the pixel level. The ADC consists of an analog comparator, a multi-directional shift register for the comparator states, and a 16-bit reversible binary counter with programmable step size. It works in the traditional single-slope mode. The novelty is that during each step of the reference ramp,...
-
Shielded HMSIW-Based Self-Triplexing Antenna With High Isolation for WiFi/WLAN/ISM Band
PublikacjaThis article presents a novel design of a miniaturized self-triplexing antenna (STA) based on the shielded half-mode substrate integrated waveguide (S-HMSIW) for WiFi/WLAN/ISM-band applications. The S-HMSIW is constructed by assembling one row of vias and an open slot at the open-ended side of the conventional HMSIW. This configuration increases the quality factor and minimizes unwanted radiation loss, which allows for achieving...
-
Shielded HMSIW-based frequency-tunable self-quadruplexing antenna using different solid/liquid dielectrics
PublikacjaThis article proposes a frequency-tunable self-quadruplexing antenna based on a shielded half-mode substrate integrated waveguide (S-HMSIW). In order to reduce the size of the HMSIW cavity resonator and to obtain quad-band characteristics, a modied E-shaped slot is engraved on the top of the metal. The experimental validation is carried out after analyzing the data using a circuit model. Flexibility of each resonant frequency is...
-
Shape Memory Alloy-Based Fluidically Reconfigurable Metasurfaced Beam Steering Antenna
PublikacjaA low-cost actuator-based fluidically programmable metasurface (FPMS) antenna is proposed to solve the slow tuning speed problem of the manually fluidic based reconfigurable antennas. The FPMS-based antenna is probe-fed and comprises a 4 × 4 square ring metasurface as a superstrate. Moreover, two shape memory alloy (SMA)-based electrically-controlled actuators are employed in the design for controlling the position of the 3D-printed...