ZWIENER, J. Návrh nízkonapěťového napájecího a referenčního bloku založeného na teplotně stabilní napěťové referenci [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Cílem práce bylo nastudovat různé topologie obvodu pro realizaci teplotně kompenzované napěťové reference a u zvolených topologií provést detailní analýzu. Na základě porovnání uvedených topologií byl proveden výběr vhodného zapojení a jeho následné využití při návrhu komplexního univerzálního napájecího bloku (power management block) pro integrované obvody v dané technologii. Blok obsahuje přepínatelnou napěťovou referenci a také přepínatelný zdroj napájecího napětí pro interní obvody na čipu a jeho součástí jsou také zdroje referenčního proudu. Student pracoval zodpovědně a soustavně a je třeba zdůraznit, že velmi samostatně. Celé zadání vyřešil víceméně sám s minimem konzultací. To mohlo mít vliv na určité nedokonalosti ve finálním vyhodnocení navržených obvodů. Nutno podotknout, že na to mohla mít vliv prosba vedoucího práce o určitou samostatnost a iniciativu na počátku řešení. Nicméně diplomovou práci student zpracoval poměrně kvalitně, s logickým členěním a kvalitním technickým přístupem. Svědčí to o dobrém pochopení řešené problematiky a zároveň o schopnosti studenta nalézt inspiraci ve vhodné literatuře. Při řešení práce musel student také zvládnout ovládání poměrně komplexního návrhového prostředí Cadence a orientovat se v použití a parametrech jednotlivých prvků dané technologie. Výstupem je návrh obvodu, který by se mohl stát základem interní napájecí IP buňky pro čipy navrhované na Ústavu mikroelektroniky, jak bylo původně plánováno. Podmiňovací způsob je namístě, neboť v průběhu řešení došlo ze strany EUROPRACTICE k omezení podpory výroby technologií onsemi i3t v režimu „multi-project wafer“ a tudíž se pro nás tato levná a praktická technologie stala prakticky nedostupnou, což však samozřejmě není vina studenta. Závěrem lze konstatovat, že student splnil zadání, snad jen s drobnými výtkami k bodu o detailní závěrečné analýze. Proto navrhuji práci k obhajobě s hodnocením B/89 s případným posouzením vlivu nedostatků na hodnocení komisí.
Cílem této práce mělo být nalezení a návrh vhodné topologie pro realizaci zdroje referenčního napětí pracujícím se vstupním napětím od 5 V do 10 V a napěťovými výstupy o několika stanovených hodnotách. V teoretické části práce je přehledně popsána problematika šumu a přesnosti návrhu. Kapitola popisující základní princip bipolárního a unipolárního tranzistoru je v diplomové práci však nadbytečná. Namísto ní bych uvítal kapitolu s přehledem dostupných součástek v navrhované technologii I3T80 a jejich parametry a to obzvlášť, když se student v praktické části odvolává na názvy tranzistorů – např. „byl použit tranzistor vnb4u0“. V praktické části je zpracován návrh čtyř základních bandgap referencí, jsou zde porovnány a zhodnoceny jejich parametry jako vliv teploty, přesnost výstupního napětí s ohledem na teplotní rozsah, šum a další. Na ni pak navazuje kapitola 5 o návrhu finální topologie bandgap reference. Postupy výpočtů jsou přehledně popsány a rovnice jasně vysvětleny. Praktické části bych vytknul tři věci: 1) v teoretické části je popsán šum a přesnost, ale tato praktická část se jimi mimo simulaci šumového spektra vůbec nezabývá a 2) zcela zde chybí simulace vlivu globálních a lokálních variací (Monte Carlo, corner), jejichž vliv může mít zásadní vliv na výběr vhodné struktury a 3) u výstupního zdroje referenčního proudu je důležitým údajem jeho vnitřní odpor, resp. výstupní odpor proudového zrcadla, který zde není diskutován ani simulován. K jinak pěkně zpracované formální stránce mám tyto připomínky: symboly proměnných a průběžné indexy by měly být psány kurzívou; střídání označení frekvence/kmitočet; na schématech nejsou označeny výstupy (např. obr. 4.21, 4.26). I přes uvedené výtky se jedná o kvalitní práci, učebnicově sepsanou, která by mohla případným zájemcům posloužit jako srozumitelný materiál pro pochopení problematiky návrhu bandgap referencí. Hodnotím stupněm B/85 b.
eVSKP id 142457