Tiedotteet

Näytä tiedotekategoriat

Etusivu » Tiedotteet » Elektroniikka » Väitös: Tarkkoja piiritekniikoita laajan mittausalueen aikavälimittaussovelluksiin

Oulun yliopisto

Väitös: Tarkkoja piiritekniikoita laajan mittausalueen aikavälimittaussovelluksiin

Tiedote.
Julkaistu: 11.04.2016 klo 10:34
Julkaisija: Oulun yliopisto

Väitöskirjassa tutkittiin aikavälimittaukseen liittyviä piiritekniikoita ja -arkkitehtuureja, joilla voidaan saavuttaa laaja millisekuntiluokan mittausalue yhdistettynä tarkkaan pikosekuntiluokan mittaustarkkuuteen. Laajan mittausalueen omaavia aikavälimittaustekniikoita tarvitaan esimerkiksi laserskannaukseen perustuvassa ympäristön havainnoinnissa, jossa objektien etäisyys ja paikka voidaan selvittää mittaamalla aika, joka lyhyeltä laserpulssilta kestää edetä kohteeseen ja heijastua takaisin. Tämän kaltaisessa sovelluksessa millimetrin mittaustarkkuus edellyttää noin 6,6 pikosekunnin ajanmittaustarkkuutta. Tarkoilla ajanmittaustekniikoilla on myös lukemattomia muita sovelluskohteita, kuten esimerkiksi tiedonsiirrossa, spektroskopiassa ja piiritason signaalinkäsittelyssä. Aikavälimittaustekniikoiden implementointi hyvin kompakteina integroituina CMOS-piireinä mahdollistaa lisäksi edullisten ja hyvin pienten ja energiatehokkaiden laitteiden toteuttamisen, joka laajentaa sovellusmahdollisuuksia entisestään.

Tässä väitöskirjatyössä kehitettiin uusia aikavälimittaustekniikoita, sekä toteutettiin kaksi erilaista aikavälimittausmuunninta. Ensimmäinen näistä toteutettiin erilliskomponenteilla, jolla saavutetaan noin 84 ms:n mittausalue ja kahden pikosekunnin mittaustarkkuus. Toinen aikavälimuunnin toteutettiin integroituna piirinä CMOS-teknologialla, jolloin aikavälimittauspiirin pinta-ala on ainoastaan 0.64 mm2. Tällä integroidulla piirillä saavutetaan noin 327 μs:n mittausalue ja noin neljän pikosekunnin mittaustarkkuus.

Toteutettujen piirien lisäksi yksi työn tärkeä tulos on analyysi merkittävimmistä mittausepävarmuuteen liittyvistä tekijöistä. Näistä rajoitteista tutkittiin erityisesti referenssioskillaattorin vaikutusta mittausepävarmuuteen kun mitataan pitkiä aikavälejä. Tavoitteena oli parantaa menetelmiä ja tulosten luotettavuutta, kun oskillaattorin vaihekohinasta johtuvaa mittausepävarmuutta arvioidaan. Nämä teoreettiset tulokset varmistettiin lisäksi toteutetuilla aikavälimuuntimilla. 

- - -

Diplomi-insinööri Pekka Keränen väittelee Oulun yliopistossa 15.4.2016. Elektroniikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on High precision time-to-digital converters for applications requiring a wide measurement range (Korkean tarkkuuden aika-digitaalimuuntimia laajan mittausalueen vaativiin sovelluksiin). Vastaväittäjänä toimii professori Hannu Tenhunen (KTH Royal Institute of Technology, Ruotsi) ja kustoksena akatemiaprofessori Juha Kostamovaara. Väitöstilaisuus alkaa Linnanmaalla OP-salissa (L10) kello 12.

- - -

Oppiarvo ja nimi:
Diplomi-insinööri Pekka Keränen

Syntymäaika ja -paikka: 1985 Tampere

Yo-tutkintovuosi ja koulu: 2004, Oulunsalon lukio

Tiedekunta ja laitos:
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, elektroniikan piirit ja järjestelmät
0294 480 000

Väittelijän yhteystiedot:
jpmk@ee.oulu.fi
040 5274 648

Väitöskirjan www-osoite: http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-1151-0

Julkaisijan muita tiedotteita

Hae kategoriasta

Kategorian julkaisijoita

Kategorian uusimmat

ePressin asiakkaita
Trafi Radisson Blu Tellabs