EMC Robustní Přesná Napěťová Reference pro Automobilové Aplikace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Klíčovou součástí moderních integrovaných obvodů je napěťová reference, která funguje jako srdce analogových bloků poskytující stabilní napětí. Tato disertační práce zkoumá pokročilé metody pro snížení citlivosti nízko příkonových referencí na elektromagnetické interference (EMI) pro automobilová prostředí s širokým teplotním rozsahem. Citlivost na EMI je nežádoucí jev, který může způsobit poruchy elektronického systému. Elektromagnetické rušení se může snadno vázat do obvodu prostřednictvím kabelového svazku a desky s plošnými spoji. Práce poskytuje přehled literatury, návrhy výzkumu a výsledky, které se zaměřují na skryté efekty v napěťovém referenčním jádru, jako je vliv parazitní kapacity z kolektorů bipolárních tranzistorů do substrátu integrovaného obvodu a efekty použitého operačního zesilovače. Jsou uvedena a implementována doporučení pro zlepšení EMI odolnosti napěťové reference. Aby se prokázala platnost navrhovaných vylepšení, byly vyrobeny a změřeny testovací čipy s navrženými napěťovými referencemi v různých technologiích.
A crucial component of modern integrated circuits is the voltage reference that acts like the heart for analog blocks providing stable voltage. This doctoral thesis explores advanced methods to reduce electromagnetic interference (EMI) susceptibility of low-power voltage references for an automotive environment with a wide temperature range. The EMI susceptibility is an unwanted phenomenon that can cause electronic system malfunctions. Electromagnetic disturbances can easily couple to the circuit via a cable harness and a printed circuit board. This thesis provides a literature overview, research suggestions, and results that focus on hidden effects in the voltage reference core, such as the impact of parasitic capacitance from bipolar transistors' collectors to the substrate and the effects of a used operational amplifier. Recommendations for improving voltage reference EMI robustness are presented and implemented. To prove the validity of the suggested improvements, test chips with proposed voltage references using various technologies were fabricated and measured.
A crucial component of modern integrated circuits is the voltage reference that acts like the heart for analog blocks providing stable voltage. This doctoral thesis explores advanced methods to reduce electromagnetic interference (EMI) susceptibility of low-power voltage references for an automotive environment with a wide temperature range. The EMI susceptibility is an unwanted phenomenon that can cause electronic system malfunctions. Electromagnetic disturbances can easily couple to the circuit via a cable harness and a printed circuit board. This thesis provides a literature overview, research suggestions, and results that focus on hidden effects in the voltage reference core, such as the impact of parasitic capacitance from bipolar transistors' collectors to the substrate and the effects of a used operational amplifier. Recommendations for improving voltage reference EMI robustness are presented and implemented. To prove the validity of the suggested improvements, test chips with proposed voltage references using various technologies were fabricated and measured.
Description
Keywords
Brokawova napěťová reference typu bandgap, elektromagnetická citlivost, elektromagnetická interference, elektromagnetická kompatibilita, extrakce prvek-po-prvku, napěťová reference typu bandgap, napěťová reference, přenosové vedení, syntéza pasivního obvodu, Bandgap voltage reference, Brokaw bandgap voltage reference, electromagnetic compatibility, electromagnetic interference, electromagnetic susceptibility, element-by-element extraction, passive network synthesis, transmission line, voltage reference
Citation
KROLÁK, D. EMC Robustní Přesná Napěťová Reference pro Automobilové Aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Martin Štumpf, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D. (člen)
prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka (člen)
Prof. Dr. Klaus Michael Indlekofer (člen)
doc. Ing. Roman Šotner, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Vávra, Ph.D. (člen)
prof. Costas Psychalinos - reviewer (člen)
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. - reviewer (člen)
Date of acceptance
2024-05-07
Defence
Mr. David Krolak in his presentation described the main results of his PhD research on design of low power and EMC-robust voltage references. After a short introduction, he presented the key outcomes of his research that include, in particular: (a) a new method of passive circuit model synthesis with lossy elements; (b) input impedance matching by an asymetrical operational amplifier; (c) a systematic EMI analysis of integrated voltage references; (d) A design methodology of EMC-robust low-power bandgap voltage refences. The candidate satisfactorily answered the question of the PhD committee.
Considering his results and presentation, the PhD jury concluded that the objectives of the PhD research have been essentially met. In summary, the candidate fullfilled the requirements for earning a PhD degree.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení