Projektleiter
Ultra-sensitive, breitbandige Stromerfassung mit impliziter Digitalisierung
Präzise Stromsensoren sind für viele bioelektronische und elektrochemische Sensoranwendungen unerlässlich. Diese Systeme haben oft strenge Anforderungen an ein geringes Rauschen und eine hohe Bandbreite. Geringes Rauschen ist wichtig, um eine hohe Empfindlichkeit zu gewährleisten, während eine große Bandbreite erforderlich ist, um schnell wechselnde Wechselstromsignale zu erfassen.
Traditionell sind resistive Transimpedanzverstärker (R-TIAs) die Lösung, um ein geringes Rauschen und eine große Bandbreite in strommessenden Frontends zu erreichen. R-TIAs sind jedoch auf große Rückkopplungswiderstände angewiesen, um ein geringes Rauschen zu gewährleisten, welche in integrierten Schaltungen nur schwer zu realisieren sind. Als Alternative wurden kapazitive TIAs (C-TIAs) implementiert, um einige der Einschränkungen von R-TIAs zu überwinden. Herkömmliche C-TIAs erfordern jedoch kostspielige analoge Blöcke wie einen analogen Differenzierer und eine DC servo loop. Als Antwort auf diese Herausforderungen bietet die kürzlich publizierte MS-TIA-Architektur eine effizientere Lösung, indem sie einen Großteil der Signalverarbeitung von der analogen in den digitalen Bereich verlagert.
Das Ziel dieses Projekts ist der Entwurf, die Entwicklung und der Test von extrem rauscharmen Frontends mit großer Bandbreite zur Stromerfassung. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Übergang von Signalverarbeitungsaufgaben von der analogen in die digitale Domäne. In modernen Technologieknoten, verbessert die digitale Signalverarbeitung nicht nur die Effizienz, sondern bietet auch mehr Flexibilität, Skalierbarkeit und Energieeinsparungen im Vergleich zu traditionellen analogen Methoden.
Projektmitglieder