Synthesis of reliable electrical phantoms describing fractional impedance behavior of real-world systems
Project goals
The project deals with the synthesis and description of analogue circuits – phantoms, that emulate and capture in time the electrical properties of systems/tissues being analyzes mainly using the impedance spectroscopy technique. The definition of these phantoms is based on using the fractional calculus, whereas for their realization mainly the passive fractional-order elements (or constant phase elements) and their suitable combination and transformation, which represents an area not sufficiently investigated so far. The importance of such phantoms for the future research is the possibility of explicit comparison and suitability of measurement techniques used for material characterization. Within the project, the experience of the project team in the area of analog circuit design are used, whereas the project outputs are mainly the original circuit solutions whose behavior is verified both by simulations and experimental measurements. The reached outputs are published in distinguished journal with the scope in area of this research project.
Keywords
impedance spectroscopyphantomfractional-order elementsfractional-order circuitsapproximation
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-24585S
Alternative language
Project name in Czech
Syntéza elektrických fantomů věrně popisující fraktální impedanční chování reálných systémů
Annotation in Czech
Projekt se věnuje problematice syntézy a popisu analogových obvodů – fantomů, kterými jsou emulovány a v čase uchovány elektrické vlastnosti systémů/vzorků analyzovaných především metodou impedanční spektroskopie. Popis těchto fantomů je založen na využití fraktálního počtu, kdy při jejich fyzické realizaci jsou využívány zejména pasivní prvky fraktálního řádu (prvky s tzv. konstantní fází) a jejich vhodné transformace a kombinace, což je oblast, která dosud nebyla dostatečně prozkoumána. Význam takových fantomů pro budoucí výzkum spočívá v možnosti explicitně porovnat vhodnost vlastních měřicích technik využívaných pro charakterizaci materiálů. V rámci řešení projektu jsou využity zkušenosti řešitelského kolektivu v oblasti návrhu analogových obvodů, kdy výstupem projektu je především popis původních řešení obvodových struktur, jejichž chování je ověřováno jak počítačovými simulacemi, tak i experimentálními měřeními. Takto získané výstupy jsou publikovány v renomovaných časopisech, které se věnují dané výzkumné oblasti.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project objectives concerning the research on the synthesis of electrical phantoms, for the description of beahaviour of realistic systems, were fulfilled in all areas (design of fractal elements, design and realization of CMOS structures, characterization). The project results were published 14 papers in journals in impacted journals and few proceedings.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 30, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 29, 2022
Finance
Total approved costs
6,476 thou. CZK
Public financial support
5,438 thou. CZK
Other public sources
1,038 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 476 CZK thou.
Public support
5 438 CZK thou.
83%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Electrical and electronic engineering
Solution period
01. 01. 2019 - 31. 12. 2021