Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs in 65 nm CMOS-Technologie mit Kompensation frequenzabhängiger Verluste des Eingangssignals zur optischen Datenübertragung bei 1.28 und 5.12 Gb/s

Waldemar Stroh

• Verlag: GRIN Verlag
• Jahr: 2022
• Auflage: 1
• eBook-ISBN:
  9783346607416
• Thema: Technik & Maschinenbau
• Thema: Elektrotechnik & Telekommunikation

Masterarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Elektrotechnik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Stellen Sie sich vor, Sie stehen am Puls modernster Forschung, inmitten der komplexen Maschinerie des CERN, wo die Grenzen des Wissens täglich neu definiert werden. In dieser hochtechnologischen Umgebung, in der Datenmengen in unvorstellbarem Umfang bewegt werden müssen, stellt sich die Frage: Wie können wir die Integrität dieser Informationen unter extremsten Bedingungen gewährleisten? Diese Masterarbeit taucht tief in die Welt der optischen Datenübertragung ein und präsentiert eine innovative Lösung für das ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider. Im Fokus steht die Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs, ein winziges, aber entscheidendes Bauteil, das den unerbittlichen Bedingungen im Herzen des Teilchenbeschleunigers standhalten muss. Die Arbeit beleuchtet die Herausforderungen der Kanalverlustkompensation und Signalwiederherstellung, insbesondere die Implementierung eines Continuous Time Linear Equalizers (CTLE) und einer Clock Data Recovery (CDR)-Einheit. Von den theoretischen Grundlagen der digitalen Datenübertragung, einschließlich der Auswirkungen von Jitter und Bitfehlerraten, bis hin zur detaillierten Charakterisierung von Übertragungsleitungen und dem Design eines Vier-Kanal-VDC-Chips, bietet diese Arbeit einen umfassenden Einblick in die komplexen Ingenieursleistungen, die erforderlich sind, um Daten in einer solch anspruchsvollen Umgebung zuverlässig zu übertragen. Die präsentierten Ergebnisse, gewonnen durch modernste Simulationen und vorläufige Messungen, demonstrieren die Leistungsfähigkeit des entwickelten Systems und eröffnen neue Perspektiven für zukünftige Generationen von Datenübertragungstechnologien. Schlüsselwörter wie strahlungstolerant, 65 nm CMOS, Gigabit Ethernet und Signalwiederherstellung unterstreichen die Relevanz dieser Forschung für eine Vielzahl von Anwendungen, die robuste und zuverlässige Datenübertragungslösungen erfordern. Lassen Sie sich entführen in eine Welt, in der Innovation und Präzision Hand in Hand gehen, um die Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln. Diese Arbeit ist ein Muss für jeden, der sich für die Zukunft der Datenübertragung und die technischen Meisterleistungen des CERN interessiert.