Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Bc. Vojtěch Stojaspal
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Vilém Kledrowetz, Ph.D.
Reviewer: Ing. Roman Prokop, Ph.D.
The thesis focuses on the design of a current sensing circuit for a piezoelectric transducer used in ultrasonic sensors. The current is sensed via the voltage drop across a shunt resistor and then amplified by a sensing amplifier and converted into a differential signal suitable for further processing by the ADC driver. The core of the sensing amplifier consists of a fully differential amplifier (FDA) featuring a switchable low-pass filter integrated inside feedback with a bandwidth range of 1.25–10 MHz, designed to suppress higher-order harmonic modes. The entire circuit is designed in onsemi’s BCD65 technology for a supply voltage of 2.5 V ±10 % and an operating temperature range from -40 °C to 175 °C. The FDA together with the sensing amplifier are characterized using corner analyses and statistical PVTMC (Process, Voltage, Temperature, Monte Carlo) simulations at a 5σ confidence level. The work includes the circuit layout design and integrity verification via post-layout simulations. Finally, the resulting sensing amplifier is simulated in the application schematic of the diagnostic circuit with the used piezoelectric transducer models and the ADC driver.
Piezoelectric transducer, FDA (Fully Differential operational Amplifier), folded cascode, class-AB output stage, sensing amplifier, switchable low-pass filter
Date of defence
10.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student seznámil státní zkušební komisi s řešením své diplomové práce a zodpověděl otázky a připomínky oponenta. Dále odpověděl na otázky komise: Kde je vstup na zapojení výstupního stupně? Je součástí bloku folded cascode. Jaký je frekvenční rozsah vstupního signálu? Až 69 MHz. K čemu konkrétně slouží měření proudu piezo měničem? Obvod slouží jako diagnostika například pro detekci poškození měniče. Proč je piezo měnič buzen obdelníkovým signálem namísto sinusového? Bylo to tak zadáno firmou.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Department
Department of Microelectronics
Study programme
Microelectronics (MPC-MEL)
Composition of Committee
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) doc. Ing. František Urban, CSc. (místopředseda) prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. (člen) RNDr. Ladislav Mareček, CSc. (člen) doc. Ing. et Ing. Pavel Šteffan, Ph.D. (člen) Ing. Josef Skácel, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Vilém Kledrowetz, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Roman Prokop, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová