SUTORÝ, T. NOVÉ PRINCIPY CHARAKTERIZACE HRADLOVÝCH KAPACIT PRO SIGMA-DELTA MODULÁTORY [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Pan Ing. Tomáš Sutorý nastoupil k doktorskému studiu v oboru „Elektronika a sdělovací technika“ na Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně 1. 9. 2003. Na počátku své práce řešil doktorand možnost využití nelineárních kapacit pro sigma-delta modulátory. Podařilo se mu vyvinout novou metodu pro měření velmi malých nelineárních kapacit na čipu, která se ukázala natolik nosnou, že byla zvolena jako téma vlastní disertace. Jeho studium od počátku podporovala firma AMI Semiconductor (dnes ON Semiconductor), díky čemuž bylo možné vyrobit integrovaný obvod, který prokázal funkčnost nové metody. V důsledku enormního množství práce spojené s návrhem integrovaného obvodu a testovací desky se podařilo disertační práci Nové principy charakterizace hradlových kapacit pro sigma-delta modulátory dokončit až v roce 2009. Svoji odbornou erudici prokázal Ing. Sutorý již ve své diplomové práci, která v roce 2003 získala cenu firmy Siemens. V nastoupeném trendu pokračoval i během doktorského studia. Články, které publikoval o nové metodě, již byly dvakrát citovány v databázi Scopus. Výsledky jeho práce využije i firma ON Semiconductor, kde je nyní zaměstnán. Při svém působení na UREL se Ing. Sutorý zapojil také do výukového procesu, kde vedl cvičení v předmětu Teorie elektronických obvodů a Počítačové řešení elektronických obvodů. V letech 2004 a 2006 získal doktorské granty FRVŠ na téma související s jeho disertací. Jsem přesvědčen, že Ing. Tomáš Sutorý má velmi dobré předpoklady k samostatné vědecké práci i k práci pedagogické a že splňuje všechny požadavky, které jsou na absolventa doktorského studijního programu kladeny. Proto doporučuji, aby mu byl po úspěšné obhajobě předložené disertační práce udělen akademický titul Ph.D.
Posudek pouze v písemné podobě, založen ve spise doktoranda na vědeckém oddělení FEKT VUTv Brně.
Oponentský posudek na disertační práci Ing. Tomáš Sutorý Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. - oponent Oponentský posudek na disertační práci Název: Nové principy charakterizace hradlových kapacit pro sigma-delta modulátory Disertant: Ing. Tomáš Sutorý Oponent: Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. Katedra mikroelektroniky, ČVUT fakulta elektrotechnická, Technická 2, 166 27 Praha 6 Tel.: 2-2435 2267, fax: 2-2431 0792, e-mail: husak@fel.cvut.cz Problematika uvedená v předložené disertační práci s názvem: "Nové principy charakterizace hradlových kapacit pro sigma-delta modulátory" byla vypracována na školícím pracovišti Ústavu radioelektroniky FEKT VUT v Brně. Problematika řešená v disertační práci se zabývá výzkumem v oblasti nelineárních kondenzátorů použitelných pro integrované obvody a metodami jejich charakterizace. Obsah práce Předložená práce se zabývá využitím nových přístupů k charakterizaci hradlových kapacit využitelných pro realizaci sigma-delta modulátorů jako nedílné součásti sigma-delta A/D převodníků. Zabývá se návrhem nové metody charakterizace s vysokým rozlišením a malou náročností na vybavení měřicího pracoviště. Práce řeší vlastní popis metody, rozbor přesnosti metody v konfrontaci s experimentálně získanými výsledky. Autor při zpracování tématu disertační práce prostudoval řadu odborných publikací, v práci je uvedeno 69 odkazů na odbornou literaturu, výsledky byly publikovány ve 13 uvedených vlastních publikacích autora. Práce má strukturu obvyklou pro disertační práci. Obsahuje kapitolu se stanovenými cíli disertační práce, přehledem stávajících poznatků z řešené oblasti, dále obsahuje informace seznamující se základními pojmy z oblasti sigma-delta modulátorů a metod charakterizace malých kapacit (zejména kapacit u struktury MOS a měřicích metod používaných pro charakterizaci integrovaných kondenzátorů), návrhem metody charakterizace, experimentálními výsledky pro ověření správnosti navržené metody a závěrem s vyhodnocením dosažených výsledků práce. Výstupem práce je navržená charakterizační metoda ověřená experimentálními měřeními na integrovaném testovacím čipu se 64 navrženými měřicími strukturami. Práce je rozdělena do několika níže uvedených kapitol. Je psána přehlednou formou s uspořádáním textu a kapitol podle požadavků na disertační práce. Pro dokonalost práce chybí jenom odladění drobných překlepů v textu, psaní výrazů a grafiky s připomínkami konkrétně uvedenými v další části posudku. Práce je rozdělena do 5 hlavních kapitol včetně úvodu a závěru. Jádro práce tvoří kapitoly 3 a 5 s dosaženými výsledky a jejich rekapitulací v závěru práce (kapitole 5). V kapitole 1 je provedeno seznámení se základními principy používanými v sigma-delta modulátorech, podkapitola 1.4 definuje cíle disertační práce. Kapitola 2 se zabývá rozborem metod pro charakterizaci malých kapacit a to zejména se zaměřením na strukturu MOS. Kapitola 3 se zabývá návrhem nové charakterizační metody a především podrobným rozborem chyb u měřicí metodiky. V kapitole 4 je proveden návrh ověřovacího a měřicího testovacího čipu, měřicího pracoviště a vyhodnocení dosažených experimentálních výsledků. V kapitole 5 (závěru) autor shrnuje dosažené praktické výsledky řešení problému návrhu nové charakterizační metody s deklarováním hlavních výsledků práce a hlavního přínosu práce. V této kapitole autor též se odvolává na svoje publikace, kde byly uvedené výsledky zveřejněny. Též se zde autor krátce zmiňuje i o nedostatcích a možných dalších směrech vývoje metody. Práce je standardně doplněna seznamem použité literatury, seznamem vlastních publikací a dále obsáhlými přílohami s detailními výsledky práce včetně navrženého čipu, schémat zapojení i fotografií testovacího pracoviště a přípravků, charakteristik dokumentujících dosažené experimentální výsledky a dalšími informacemi k řešení práce. Oponentský posudek na disertační práci Ing. Tomáš Sutorý Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. - oponent 2 Aktuálnost práce z hlediska současného stavu vědy a vztah práce vůči oboru disertace Vývoj integrovaných systémů, jako jsou převodníky A/D by se mohl zdát být již dokonale propracovaný, ale stále se nacházejí další řešení zdokonalující jejich vlastnosti, zlepšování parametrů, přesnosti, zmenšování plochy čipu, snižování příkonu a napájecího napětí apod. A právě použití nových principů návrhu integrovaných bloků může sledované vlastnosti zlepšit. Jedním z možností je využití nelineárních kapacit hradla MOS tranzistoru v sigma-delta modulátorech s podporou různých metod linearizace. V práci je řešena aktuální problematika, vývoj nové charakterizační metody její uplatnění v návrhu sigma-delta převodníků se zaměřením na zvyšování přesnosti měření a snižování ceny výsledného měřicího systému. Zvolené téma má disertační charakter a plně odpovídá oboru „Elektronika a sdělovací technika“. Hlavní vědecké cíle práce lze zformulovat do dvou následujících bodů: . Návrh a teoretický popis metody charakterizace nelineárních kondenzátorů. . Ověření navržené metody na navrženém experimentálním testovacím čipu. Přínos práce Disertant zpracoval téma disertační práce standardním způsobem, tj. od rešerše řešeného problému až po realizaci experimentálního čipu pro ověření platnosti navržené charakterizační metody. Navržená metoda byla řešena především z hlediska vlivu různých typů chyb a jejich možné eliminace při charakterizaci, v práci jsou výsledky řešení diskutovány a porovnávány. Přínosy práce lze hledat v předložených výsledcích, lze je formulovat v následujících bodech: . Vyvinutá nová měřicí metoda pro charakterizaci nelineárních prvků s experimentálním ověřením měřicího postupu. . Charakterizace velmi malých hodnot nelineárních kapacit s uplatněním pro integrované systémy. Publikování jádra práce V přehledu publikované literatury je uvedeno 14 publikací, z čehož u 13 je doktorand uveden jako vedoucí autor, z toho 2 v českém časopise, 5 na zahraničních konferencích a 7 publikací na tuzemských konferencích. Předložené kopie vybraných publikací mají přímý vztah k disertační práci. Vzhledem k zajímavému tématu je škoda, že výsledky nebyly publikovány v zahraničním časopise. Vědecká erudice disertanta Z předložených materiálů a výsledků práce vyplývá, že doktorand se uvedenou problematikou podrobně zabývá řadu let, a že v ní dosáhl jistých úspěchů (o čemž svědčí např. publikovaná literatura, ale i výsledný realizovaný testovací čip). Shrnutím všech dostupných faktů a poznání o odborných aktivitách a schopnostech doktoranda lze konstatovat, že má všechny předpoklady pro další odborný růst v dané oblasti, a že se jedná o pracovníka s odpovídající vědeckou erudicí. Formální připomínky Práce je zpracována po stránce věcné i formální na velmi dobré úrovni s dobrou grafickou úrovní na 98 stranách včetně literatury použité i publikované vlastní. Práce je psána srozumitelně "učebnicovým" způsobem s dobrým spisovným jazykem, s minimem pravopisných chyb a drobných překlepů. K práci mám některé připomínky a dotazy uvedené v následujícím textu. . Seznam zkratek a symbolů - odbytý, většinu zkratek a symbolů uváděných v textu zde nelze nalézt (např. na str.16, 17, 21, 29, 52, 85 apod.). . Označování fyzikálního rozměru veličiny je v hranatých závorkách, současná norma doporučuje používat kulaté. . Není použit doporučený zápis fyzikálního rozměru (m2/Vs správně má být zapsáno ve tvaru m2.V-1.s-1). . Nevhodné umístění šipek u veličin na osách x a y v obrázcích v celé práci (šipky mají být před veličinou na ose x nebo pod veličinou na ose y). Oponentský posudek na disertační práci Ing. Tomáš Sutorý Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. - oponent 3 . Fyzikální rozměr není na několika místech textu oddělen od vlastní hodnoty veličiny (např. str.24/Tab.1 apod.). . Zmatené používání označení veličiny napětí, v práci se používá symbol V a U a toto lze nalézt dokonce i společně v jednom obrázku (u nás zavedeno používání označení symbolem U), např. str.10/obr.10, obr.11, str.11/obr.12, str.11/rovnice (15) a (16), str.41/obr.39, str.48/obr.42 apod. . Str.14/uvedeno principiélně, správně má být principiálně. . Str.15/výraz depletiční režim (z angličtiny) by bylo lépe nahradit českým, obvykle používaným. . Desetinné tečky místo čárek na mnoha místech textu, např. str.21/rovnice (35), str.24/Tab.1 apod. . Str.24/Tab.1. Nevhodně česká a anglická symbolika v jedné tabulce. Proč je např. použito Ohm/sq a ne podle zvyklostí ./.? . Str.26/obr.25. proč je použitý anglický popis psinker? . Str.48/1. věta, 2. odstavec. Špatné číslo obrázku, správně má být 43. . Str.50/2. věta, 1. odstavec po obr. 44. Uvedeno 1 aF, správně má být zřejmě 1 pF. . Některé části textu nemají dostatečnou vypovídací hodnotu, doplňují jádro informace, lépe zařadit do příloh, např. str.66/obr.57. Dotazy . V kapitole 3 je řešen návrh charakterizační metody. Některé části jsou doprovázeny odkazy na použitou literaturu, v jiných částech toto chybí. Do jaké míry je podíl doktoranda na vytvoření obsahu této kapitoly? . Str.57/poslední věta před obrázkem. „Tento obrázek dále zahrnuje parazitní i strojené R, L, C prvky …“. Prosím o vysvětlení významu slova „strojené“. . Na měřicím čipu je implementováno 64 měřicích struktur. Byly všechny navrženy doktorandem? . Pro napájení testovací desky jsou využity distribuované třísvorkové integrované stabilizátory napětí. Kolik těchto obvodů je na desce? Jaké max. proudy dodávají? Není měření ovlivněno rušením vyzařovanou elektromagnetickou energií z napájecích vodičů? . Pro řízení měřicího procesu byl vytvořen program, vytvořil doktorand? . Z předložené písemné práce není zcela zřejmé, zda byla realizována pouze doktorandem nebo zda je součásti práce kolektivu. Prosím, doktoranda o stručné vyjádření se k podílu výsledků v předložené práci. . V práci je konstatováno, že hlavním přínosem nové metody měření je možnost měření velice malé hodnoty nelineárních kapacit. Prosím o bližší upřesnění významu slov „velice malé hodnoty“ a dále o informaci, kde je hranice měření, tj. jaké nejmenší hodnoty lze měřit a jaké jsou omezující faktory. . V závěru práce jsou uvedeny možné vylepšení stávajícího systému měření. Budou práce pokračovat a popř. jakým směrem? Závěr Práci považuji za zdařilou, uvedené výtky jsou v porovnání s obsahem práce nepodstatné. Předložená disertační práce je na velmi dobré úrovni, výsledky v ní uvedené lze hodnotit kladně. Disertant prokázal v práci schopnosti samostatné vědecké práce a orientaci v dané problematice. Publikované výsledky svědčí o uznávání výsledků práce vědeckou komunitou, dosažené výsledky předurčují další úspěšný rozvoj osobnosti disertanta. Posuzovaná disertační práce splňuje hlediska obecně uznávaných požadavků na disertační práci. V případě úspěšného zodpovězení zásadních dotazů práci doporučuji k obhajobě pro udělení akademického titulu Ph.D. Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc oponent V Praze dne 5.11.2009
eVSKP id 24860