SLANINKA, L. Návrh nábojové pumpy se spojitou frekvenční regulací [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Hodnocení diplomové práce studenta Bc. Leonarda Slaninky je založeno na hodnocení konzultanta práce Ing. Ivana Koudara , Ph.D. ze společnosti onsemi. Zadání diplomové práce bylo splněno. Výstupem je koncept nábojové pumpy s regulační smyčkou založenou na spojitém řízení frekvence. Analýza a modelování nábojové pumpy metodou TOP–DOWN odpovídá solidnímu inženýrskému postupu. Výsledná topologie a parametry splňují zadané požadavky. Úroveň technické zprávy je dostačující pro její detailní návrh na tranzistorové úrovni a její integraci do paměti EEPROM. Rozsah odpovídá složitosti řešení. Struktura, formátování a celková úprava technické zprávy splňuje standardní požadavky na zprávy tohoto typu. Jazyková úroveň je dobrá. Seznam literatury je dobře zvolený a dostatečně obsažný pro dané téma práce. Odkazy na literaturu v textu práce jsou přehledné. Výsledky práce jsou dobře použitelné pro finalizaci nábojové pumpy a její integraci do paměti EEPROM. Realizačním výstupem je IP blok použitý v reálném (komerčním) projektu paměti EEPROM. Aktivita studenta během semestru byla průměrná, ale dostačující pro řešení diplomové práce. Odborná úroveň odpovídá solidnímu inženýrskému řešení. Výsledek práce je použitelný pro finální dokončení nábojové pumpy v technologii BCD65 (65 nm). Finální dokončení zahrnuje zejména charakterizaci a layout, což je mimo rozsah zadání. Architektura a topologie budou použity pro reálný projekt EEPROM paměti. Jako vedoucí práce bych podotkl, že práci jsem k předčtení dostal na poslední chvíli, kdy již nebyl časový prostor na úpravy textu a uspořádání práce. Na základě výše uvedeného navrhuji hodnocení 80 bodů.
Tématem práce je komplexní řešení systému nábojové pumpy spojité frekvenční regulace výstupního napětí (bez-indukčního zvyšujícího DC-DC měniče). Jazykem práce je slovenština. Student v teoretické části vysvětluje princip technologie spínaných kapacitorů a základní principy zapojení. Další část se zabývá principy pump (získání zvýšené úrovně DC napětí) a parazitními jevy provázejícími jejich provoz. Práce obsahuje kapitolu o ideálním modelování činnosti měniče v Matlabu/Simulinku. Očekával bych zde již nějaké specifikace parametrů (numerické hodnoty pro obr. 8.1), které do modelu vstupují. Za trochu zmatečné (pro čtenáře) považuji řešení statických a dynamických modelů v kap. 8 i 9. Stačila by jedna kapitola a pouze rozdělit zásadní aspekt detailního studia chování do podkapitol. V kapitole 9 jsou již první reálné specifikace návrhových parametrů uvedeny. V práci je velmi omezený počet názorných ilustrací popisovaných principů řešených v konkrétní praktické části práce (zjednodušená schémata by mohla být častěji používána v konkrétních podkapitolách). Zdá se, že chybí řada vypočtených/navržených hodnot či výchozí rozměry integrovaných součástek (W/L, atd.) získané z návrhových rovnic nebo úvahy k nim vedoucí (od něčeho je třeba se odrazit). V jádru textu práce bych očekával nějaké kvalitní průběžné grafické výsledky (porovnání předpokladu, návrhu a simulace v jednom grafu, případně chybové funkce, atd.) provozu navrhovaných částí a celku (závislosti v časové oblasti, nejméně závislost výstupního napětí měniče na řídícím kmitočtu), což však je diskutováno pouze slovně v textu. Všechny podstatné výsledky jsou uvedeny až v přílohách v surové (nepublikovatelné) formě (schémata a grafy přímo ze simulačního nástroje). Zásadní výsledek obsahuje dle názvu příloha B.7, ale na ose x je namísto kmitočtu čas. Závislost v příloze B.8 pravděpodobně není závislost výstupního napětí na zatěžovacím proudu, protože proud není nezávislou proměnnou vodorovné osy! Práce obsahuje několik obdobných nepřesností. Taktovací/spínací kmitočet 80 MHz je poměrně vysoký. Mělo by být zdůrazněno, že je generován v rámci čipu a ze struktury nevystupuje. Simulace na str. 86 naznačuje, že signál už tvarem připomíná obdélník jen vzdáleně. Technologie BCD65 by měla být odkazována na stránky výrobce (Europractice, ONsemi, či lépe na nějaké základní specifikace – pokud existují). Podobně další pojmy jako např. OTA (nějaká skripta). V praktické návrhové části opravdu velmi postrádám vysvětlování specifického přístupu a navržených hodnot parametrů na zjednodušených schématech. Simulací získané a diskutované výsledky poukazují na chybu desítek % mezi teorií a simulací. Zda byla provedena parazitní extrakce (postlayout) však řečeno není. Student v závěru diskutuje nedostatky řešení. Otázkou však zůstává, proč již některá zjištění (patrná při simulaci - např. GBW zesilovače, které by šlo snadno vylepšit změnami v topologii nebo změnou topologie) nevzal v úvahu již při návrhu a jeho úpravách. Po formální stránce by práce ještě určitě zasloužila řadu podstatných vylepšení. Reference se píší do věty (ne za tečku) a píše se mezi nimi čárka. Hodnoty a jednotky se nepíší kurzívou. Obrázek 9.2 a další podobné – popis os není veden dle inženýrsko-fyzikálních zvyklostí (E7, E-5 Hz vs Hz, kHz, MHz, podobně pro čas s, ms, us, ns,…). Schémata v jádru textu by měla být kreslena dle českých technických norem (chybějící uzly/tečky spojení vodičů, atd.). Místy se mi zdá, že některé pasáže i výsledky v přílohách jsou ledabyle až odbytě připravené, i když by zasloužily více pečlivosti. Autor tvrdí, že použil chatGPT na tvorbu literární rešerše, ale dle přehledu použitých referencí jsou asi jen 2-3 zdroje mladší než 5 let. Z práce taky není na první pohled zřetelné (není zmíněno), zda některé koncepce obvodů jsou studentem navržené (napočítané a odcharakterizované) celky či využil firemních (již hotových) struktur, když v práci nejsou téměř žádné výpočty (numerické dosazení do návrhových rovnic) a zdůvodnění rozměrů a hodnot prvků použitých v řešení. Jak velké množství práce bylo provedeno je nesnadné posoudit, ale kvalita textu závěrečné práce, jakožto prezentace hlavního veřejného výstupu studentovy práce, zasluhuje větší pečlivost, důslednost a preciznost. Vzhledem k výše uvedeným nedostatkům navrhuji hodnocení D/65b.
eVSKP id 168690