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Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme
Hochempfindliche MEMS-Beschleunigungsmesser (Accelerometer) werden in Erdmikrofonen u.a. bei der Suche nach Ölvorkommen eingesetzt, aber auch bei der Überwachung von Gebäuden in erdbebengefährdeten Gebieten und allgemein für seismische Messungen.

Die dabei aufzunehmenden Schwingungsamplituden sind sehr klein, die Anforderungen an MEMS und Ausleseelektronik daher extrem hoch und mit günstigen Consumer-Lösungen, wie in Mobiltelefonen und in VR-Tracking-Systemen, nicht vergleichbar. Rauschamplitudendichten von wenigen Nano-g pro Wurzel-Herz ermöglichen, das Fallen einer Stecknadel noch in 10 m Abstand zu detektieren.

Bei dieser Arbeit geht es darum, einen Auslese-IC für ein hochempfindliches MEMS um eine Schaltung für ein elektrostatisches Feedback zu ergänzen und so den Dynamikbereich um Größenordnungen zu erhöhen. Dabei steht zunächst die Entwicklung eines geeigneten Feedback-Konzeptes im Vordergrund, welches Störungen des Messsignals vermeidet. Anschließend soll die Umsetzung des Konzepts in eine integrierte Schaltung erfolgen und die erreichte Steigerung des Dynamikbereichs durch Simulation nachgewiesen werden.

Masterarbeit zum Thema: Ultra-Low-Noise MEMS-Accelerometer-Frontend für seismische Messungen

Kennziffer: IMS-2016-52
Ihre Voraussetzungen:
  • Studentin/Student der Elektrotechnik oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Solides Verständnis des Aufbaus und der Funktion von Halbleiterbauelementen (MOS-Transistoren, Widerstände, Kapazitäten)
  • Grundlegende Kenntnisse zu Rauschsignalen und Rauschquellen in Halbleitern
  • Grundlegendes Verständnis des Aufbaus von MEMS-Beschleunigungsmessern und der Bedeutung mechanischer Größen wie Kraft, Beschleunigung, Steifigkeit, Eigenfrequenz etc.
  • Gutes Verständnis von Konzepten der (CMOS-)Schaltungstechnik

Wünschenswerte Kenntnisse:
  • Erfahrung im Umgang mit Software für den IC-Entwurf (Cadence Virtuoso)
  • Erfahrung im Umgang mit Laborgeräten der Messtechnik


Allgemein:
Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden.


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Fragen zu dieser Position beantwortet gerne Frau Anja Schwarzkopf,
Telefon +49 203 3783-2913, E-Mail: personal@ims.fraunhofer.de

Weitere Informationen zum Institut finden Sie unter: www.ims.fraunhofer.de
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Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme
Duisburg

http://www.ims.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 12.07.2016
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