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Verfahren für den Analog-/Mixed-Signal-Entwurf

Eine der wesentlichen Herausforderungen beim Entwurf von Analog/Mixed-Signal-Systemen stellt ihre Verifikation dar. Verifikation bedeutet zu überprüfen, ob eine Implementierungsvariante die in der Spezifikation verlangten Eigenschaften unter definierten Umgebungsbedingungen einhält. Üblicherweise geschieht dies durch Simulation. Die erste Schwierigkeit dabei ist es, die Systemkomponenten so zu modellieren, dass zwar alle relevanten Eigenschaften abgebildet werden, aber Speicher- und Laufzeitbedarf der darauf angewendeten Verfahren beherrschbar bleiben. Eine weitere Herausforderung besteht darin, alle Parametervariationen, die bei der Herstellung und durch Alterung entstehen, sowie alle möglichen Ansteuerungen und Betriebsbedingungen möglichst vollständig zu berücksichtigen.

Das Ziel der am IMS erforschten Verfahren ist es, die Verifikationsabdeckung zu erhöhen, also die Vollständigkeit, mit der alle in der Realität vorkommenden Situationen berücksichtigt wurden. Während im Digitalentwurf formale, das heißt beweisende, Verfahren etabliert sind, konnten sie sich für Analog/Mixed-Signal-Systeme bisher noch nicht durchsetzen. Ein Forschungsziel liegt daher darauf, solche Verfahren weiterzuentwickeln und anwendbar zu machen. Die Arbeiten am IMS umfassen weiterhin die verlässliche und stochastische Modellierung und Simulation, Gebietsarithmetiken zur semi-symbolischen Simulation, beschleunigte Mixed-Signal-Simulation und die Unterstützung bei der Modellierung mit einstellbarer Genauigkeit.

Anwendungsfelder für die Methoden liegen in der Automobilelektronik, Medizintechnik, der Energie- und Hochtemperaturelektronik.

Analog/Mixed-Signal-Entwurf

Multi-Energy Harvesting (MEH) - Flexible Plattform für Energiesammelsysteme für die Gebäudeautomation

Bild zum Projekt Multi-Energy Harvesting (MEH) - Flexible Plattform für Energiesammelsysteme für die Gebäudeautomation

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. H. Blume, Prof. Dr.-Ing. B. Wicht, Jun.-Prof. Dr.-Ing. G. Payá Vayá

Bearbeitung:

M.Sc. Moritz Weißbrich, M.Sc. Lars-Christian Kähler

Laufzeit:

Oktober 2018 - März 2021

Förderung durch:

BMBF

Kurzbeschreibung:

Im Rahmen des Projektes wird ein Plattformkonzept für Komponenten intelligenter Gebäudeautomationssysteme entwickelt, das als Grundlage zukünftiger Sensoren und Aktoren der nächsten Generation dient. Charakteristisches Merkmal bei diesem Plattformkonzept ist der besonders geringe Energiebedarf und gleichzeitig die besonders niedrige Versorgungsspannung. Diese Merkmale ermöglichen in Kombination mit dem Energieernten aus unterschiedlichen Quellen (Multi-Energy-Harvester) einen längeren Betrieb mit weniger Batteriezellen im Vergleich zu bestehenden Systemen.

 

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Neue Simulationsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation

Bild zum Projekt Neue Simulationsmethoden zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation

Leitung:

Dr.-Ing. Markus Olbrich, Prof. Dr.-Ing. Erich Barke

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Sara Divanbeigi

Laufzeit:

März 2014 - September 2019

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG): BA 812/24-1

Kurzbeschreibung:

Dieses Forschungsprojekt basiert auf einem speziellen Ansatz zur beschleunigten Mixed-Signal-Simulation von analogen Schaltungsmodellen. Das Verfahren ist derzeit auf stückweise konstante Eingangserregungen optimiert. Eines der wesentlichen Ziele dieses Forschungsprojekts ist die Erweiterung der neuartigen Simulationsmethodik um die Berücksichtigung zusätzlicher Typen von Signaleingangserregungen.

 

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