Väitös piiritekniikan alalta, Tero Nieminen
Väitöksen nimi on Korkean suorituskyvyn analogi-digitaalimuuntimia ja siirtolinjan ajamiseen suunniteltuja ajureita
Map © OpenStreetMap. Some rights reserved.
Lukuisat tietoliikennesovellukset tarvitsevat yhä suorituskykyisempää integroitua elektroniikkaa vastatakseen tämän päivän ja tulevaisuuden vaatimuksiin. Eräs yleisimmistä toiminnallisista lohkoista nykyaikaisissa integroidun elektroniikan sovelluksissa on analogi-digitaalimuunnin eli A/D-muunnin. Osana tätä väitöstyötä kehitettiin korkealla näytteistysnopeudella toimiva ohjelmoitava A/D-muunnin kapean viivanleveyden CMOS-teknologialla ns. synteettisen apertuuritutkan laajakaistaiseen vastaanottimeen. Suurin suunnitteluhaaste on riittävän tarkkuuden, korkean näytteistysnopeuden ja matalan tehonkulutuksen saavuttamisessa. Työssä mitattiin kaksi prototyyppi-A/D-muunninpiiriä, ja osoitettiin toteutettujen muuntimien soveltuvuus tutkan vastaanottimeen. Kolmas A/D-muunnin kehitettiin paineanturisovellukseen, jossa muuntimelta vaaditaan korkeaa tarkkuutta ja erittäin matalaa tehonkulutusta. Mittauksissa todettiin muuntimen saavuttavan riittävän tarkkuuden ja samanaikaisesti tehonkulutus kyettiin pitämään murto-osassa tyypillisen anturijärjestelmän kokonaiskulutuksesta.
Matkapuhelimet sisältävät nykyisin lukuisia sovelluksia pienessä koossa. Tällöin on houkuttelevaa käyttää sarjamuotoista tiedonsiirtoa laitteen sisäiseen, siirtolinjojen välityksellä tapahtuvaan kommunikointiin. Suurten tiedonsiirtonopeuksien vuoksi digitaalisista ajureista laitteen herkkiin osiin kytkeytyvä kohina muodostuu kriittiseksi tekijäksi. Samalla ajurin tehonkulutus on minimoitava akun eliniän pidentämiseksi. Väitöstyössä suunniteltiin erittäin alhaisella käyttöjännitteellä toimiva jännitemuotoinen ajuri, joka saavutti mittauksissa riittävän alhaisen kohinatason kuluttaen murto-osan tehoa perinteisiin virtamuotoisiin ajurirakenteisiin verrattuna.
Vastaväittäjänä toimii professori Timo Rahkonen, Oulun yliopisto
Valvojana on professori Jussi Ryynänen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, mikro- ja nanotekniikan laitos
Väittelijän yhteystiedot:
Tero Nieminen
p. 040 7732810
tero.nieminen@aalto.fi