Synthesis of tunable distributed MOS-based FOE

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F26%3A0200278" target="_blank" >RIV/00216305:26220/26:0200278 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

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

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Synthesis of tunable distributed MOS-based FOE

Popis výsledku v původním jazyce

This software implements an algorithmic synthesis framework for the design of electronically tunable fractional-order elements (FOEs) based on MOS transistors treated as distributed resistive–capacitive (RC) structures. The synthesis aims at achieving a prescribed set of constant admittance phase responses over a defined frequency band, with phase tunability realized through gate control voltages. The design procedure combines circuit analysis with numerical optimization, employing Simulated Annealing for global exploration of the design space followed by Gradient Descent for local refinement. The software determines the FOE topology, dimensions of individual MOS structures, and the corresponding control voltages required to obtain the desired phase tunability while satisfying phase tolerance and bandwidth constraints.

Název v anglickém jazyce

Synthesis of tunable distributed MOS-based FOE

Popis výsledku anglicky

This software implements an algorithmic synthesis framework for the design of electronically tunable fractional-order elements (FOEs) based on MOS transistors treated as distributed resistive–capacitive (RC) structures. The synthesis aims at achieving a prescribed set of constant admittance phase responses over a defined frequency band, with phase tunability realized through gate control voltages. The design procedure combines circuit analysis with numerical optimization, employing Simulated Annealing for global exploration of the design space followed by Gradient Descent for local refinement. The software determines the FOE topology, dimensions of individual MOS structures, and the corresponding control voltages required to obtain the desired phase tunability while satisfying phase tolerance and bandwidth constraints.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

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)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

SW for tunable design of FOE

Technické parametry

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 je možné měnit elektronicky neceločíselný řád navrženého prvku, což výrazně ovlivňuje charakter programu. Vstupem jsou technologické parametry konkrétní technologie a celá řada dalších parametrů, které ovlivňují charakter hledaných výstupů výpočetně a algoritmicky náročných procesů. Program využívá výkonu procesoru a je optimalizován pro běh na více vláknech, kde každé z nich využívá optimalizační algoritmus, pečlivě vybraný pro návrh řiditelných neceločíselných FOE. Všechny tyto atributy jsou popsány v readme projektu na veřejném gitlabu (https://gitlab.utko.feec.vutbr.cz/foe-pub/synthesis-of-tunable-distributed-mos-based-foe). Odpovědnou osobou za tvůrce výsledku je doc. Ing. David Kubánek, Ph.D. (kubanek@vut.cz).

Ekonomické parametry

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 řiditelné neceločíselné MOS 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 řiditelných neceločíselných struktur realizovaných v dané MOS technologii. Výsledek je připraven k přímému použití, je nutné pouze upravit technologické a další parametry dle konkrétní použité te

IČO vlastníka výsledku

00216305

Název vlastníka

Vysoké učení technické v Brně