Stralingstolerante, all-digitale frequentie synthesizers

High-performance klokgeneratie- of frequentiesynthesizers worden in bijna alle huidige stand van de techniek gebruikt kunst systemen. Omgevingen met ioniserende straling zoals hoogenergetische fysica-experimenten (zoals de ATLAS- en CMS-detectoren bij de LHC op CERN), kernfusiereactoren en de ruimte hebben de neiging toe te nemen de prestaties van hun systemen ten opzichte van de huidige, door de stand van de techniek bereikte circuits. Echter, ioniserend straling verslechtert de siliciumprestaties in de loop van de tijd en genereert zogenaamde single-event effecten in de apparaten die de signalen in de circuits verstoren. Historisch gezien, multi-GHz klokgeneratoren en frequentie synthesizers zijn ontworpen op een traditionele analoge manier, maar de ontwikkelingen in volledig digitale fasevergrendeling Loops (PLL's) hebben concurrerende prestaties geleverd op het gebied van ruis, energieverbruik en flexibiliteit. Verder kunnen deze circuits geschikter zijn in de beoogde toepassingen waar ioniserende straling een is zorg. In dit project ga je onderzoek doen naar geluidsarme, door straling geharde, volledig digitale PLL's. Tijdens dit werk zullen circuitontwikkelingen worden gedaan en zullen nieuwe architecturen worden onderzocht mitigeer effecten voor een enkele gebeurtenis in volledig digitale PLL's. Het doctoraat richt zich zowel op het analoge, stralingsbewuste ontwerp van digitale gestuurde oscillatoren (DCO's) en digitale architecturen voor de lusbesturing. Deze gemengd Signaalcircuits worden ontworpen, verwerkt en experimenteel getest met ioniserende straling om de innovatief werk gedaan in dit doctoraat. De circuittechnieken richten zich beter dan 500 fs jitter met minder dan 10 mW stroomverbruik. Stralingsniveaus hoger dan 5 MGy worden verwacht met een SEU-tolerantie van meer dan 100 MeVcm2 / mg.