Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Design, synthesis and simulation of fractional-order element using MOS transistors as distributed resistive capacitive devices

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F26%3A0197765" target="_blank" >RIV/00216305:26220/26:0197765 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://link.springer.com/article/10.1038/s41598-025-96539-w" target="_blank" >https://link.springer.com/article/10.1038/s41598-025-96539-w</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-96539-w" target="_blank" >10.1038/s41598-025-96539-w</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Design, synthesis and simulation of fractional-order element using MOS transistors as distributed resistive capacitive devices

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The article presents a synthesis method to design electrical circuit elements with fractional-order impedance, referred to as a Fractional-Order Element (FOE) or Fractor, that can be implemented by Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) transistors. This provides an approach to realize this class of device using current integrated circuit manufacturing technologies. For this synthesis MOS transistors are treated as uniform distributed resistive-capacitive layer structures. The synthesis approach adopts a genetic algorithm to generate the MOS structures interconnections and dimensions to realize an FOE with user-defined constant input admittance phase, allowed ripple deviations, and target frequency range. A graphical user interface for the synthesis process is presented to support its wider adoption. We synthetized and present FOEs with admittance phase from 5 degrees to 85 degrees. The design approach is validated using Cadence post-layout simulations of an FOE design with admittance phase of 74 +/- 1 degrees realized using native n-channel MOS devices in TSMC 65 nm technology. Overall, the post-layout simulations demonstrate magnitude and phase errors less than 0.5% and 0.1 degrees, respectively, compared to the synthesis expected values in the frequency band from 1 kHz to 10 MHz. This supports that the design approach is appropriate for the future fabrication and validation of FOEs using this process technology.

  • Název v anglickém jazyce

    Design, synthesis and simulation of fractional-order element using MOS transistors as distributed resistive capacitive devices

  • Popis výsledku anglicky

    The article presents a synthesis method to design electrical circuit elements with fractional-order impedance, referred to as a Fractional-Order Element (FOE) or Fractor, that can be implemented by Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) transistors. This provides an approach to realize this class of device using current integrated circuit manufacturing technologies. For this synthesis MOS transistors are treated as uniform distributed resistive-capacitive layer structures. The synthesis approach adopts a genetic algorithm to generate the MOS structures interconnections and dimensions to realize an FOE with user-defined constant input admittance phase, allowed ripple deviations, and target frequency range. A graphical user interface for the synthesis process is presented to support its wider adoption. We synthetized and present FOEs with admittance phase from 5 degrees to 85 degrees. The design approach is validated using Cadence post-layout simulations of an FOE design with admittance phase of 74 +/- 1 degrees realized using native n-channel MOS devices in TSMC 65 nm technology. Overall, the post-layout simulations demonstrate magnitude and phase errors less than 0.5% and 0.1 degrees, respectively, compared to the synthesis expected values in the frequency band from 1 kHz to 10 MHz. This supports that the design approach is appropriate for the future fabrication and validation of FOEs using this process technology.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20201 - Electrical and electronic engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-06070S" target="_blank" >GA23-06070S: Základní výzkum v návrhu CMOS prvků fraktálního řádu</a><br>

  • Návaznosti

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

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    15

  • Číslo periodika v rámci svazku

    4

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    18

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001478305300004

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105003691263