Synthesis of non-tunable distributed FOE

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F26%3A0200277" target="_blank" >RIV/00216305:26220/26:0200277 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://gitlab.utko.feec.vutbr.cz/foe-pub/synthesis-of-non-tunable-distributed-mos-based-foe" target="_blank" >https://gitlab.utko.feec.vutbr.cz/foe-pub/synthesis-of-non-tunable-distributed-mos-based-foe</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Synthesis of non-tunable distributed FOE

Original language description

This software implements an algorithmic synthesis framework for the design of fractional-order elements (FOEs) based on distributed resistive–capacitive (RC) structures, with the objective of achieving a single prescribed constant admittance phase over a specified frequency band. The synthesis is formulated as an optimization problem solved using a Genetic Algorithm, which explores the design space of structure parameters and interconnections and evaluates candidate solutions using a fitness function reflecting phase accuracy and frequency coverage. The software supports FOE synthesis using layered R-C-NR and C-R-NC structures, suitable for implementation in thick- or thin-film technologies, as well as FOE synthesis based on MOS structures compatible with integrated-circuit technologies.

Czech name

—

Czech description

—

Type

R - Software

CEP classification

—

OECD FORD branch

20201 - Electrical and electronic engineering

Project

<a href="/en/project/GA23-06070S" target="_blank" >GA23-06070S: Fundamental research on designing of CMOS fractional-order elements</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

SW for non-tun. design of FOE

Technical parameters

Software se skládá z jednotlivých modulů optimalizovaných pro maticové výpočty v programu Matlab. Program vyžaduje a využívá komponenty Parallel processing toolbox a Optimization toolbox. Program je navržen pro návrh optimalizovaných neceločíselných struktur s kapacitním charakterem (FOE – Fractional-Order Element), u kterých není možné měnit elektronicky řád navrženého prvku. Vstupem jsou technologické parametry konkrétní technologie (MOS, tlustovrstvá, tenkovrstvá apod.), která má být použita pro následnou implementaci prvku FOE v integrované podobě. Současně jsou vstupem další parametry, které specifikují hledaný výstup výpočetně a algoritmicky náročných procesů. Program využívá výkonu procesoru a je optimalizován pro běh na více vláknech, kde každé z nich využívá přepínatelný typ genetického algoritmu, pečlivě vybraného pro návrh prvků FOE. Všechny tyto atributy jsou popsány v readme projektu na veřejném gitlabu (https://gitlab.utko.feec.vutbr.cz/foe-pub/synthesis-of-non-tunable-distributed-mos-based-foe). Odpovědnou osobou za tvůrce výsledku je doc. Ing. David Kubánek, Ph.D. (kubanek@vut.cz).

Economical parameters

Výsledek se uplatní u subjektů pracujících s návrhem integrovaných obvodů realizujících analogové funkce a využívající ve své struktuře prvků neceločíselného řádu. Subjekty využívající tento výsledek jsou především výzkumná pracoviště po celém světe za účelem jejich vlastní výzkumné a vývojové činnosti, případně i komerční subjekty. Výsledek je poskytován v režimu CC-BY. Tvůrce a vlastník výsledku nepožaduje žádné licenční poplatky. Výsledek představuje komplexní software, který je možné upravit pro potřeby výzkumu a vývoje daného uživatele výsledku. Výsledek výrazně zefektivňuje proces návrhu neřiditelné neceločíselné struktury (FOE), což má zásadní ekonomické dopady na uživatele výsledku. Ten díky použití tohoto software nemusí investovat velké prostředky do výzkumu a vývoje v rámci algoritmizace vlastního návrhu neřiditelných neceločíselných struktur realizovaných v dané MOS technologii. Výsledek je připraven k přímému použití, je nutné pouze upravit technologické a další parametry dle konkrétní použité t

Owner IČO

00216305

Owner name

Vysoké učení technické v Brně