Zakład Układów i Systemów Elektronicznych

 

Zakład, zgodnie ze swoją nazwą, zajmuje się szeroko pojętą tematyką projektowania, realizacji i badania specjalizowanych układów i systemów elektronicznych.

Prowadzone w zakładzie badania dotyczą zarówno układów i systemów analogowych, jak i cyfrowych i mixed-signal. Ze względu na zastosowania konkretnych systemów, prace mają często charakter interdyscyplinarny.

Zakład podzielony jest na cztery zespoły naukowe.

 

Zespół Analogowych Układów Elektronicznych
(kierownik: dr hab. inż. Piotr Z.Wieczorek, prof. uczelni)

Zespół zajmuje się metodami opisu, projektowania, modelowania i optymalizacji układów elektronicznych, ze szczególnym naciskiem na układy analogowe.
Szczegółowe zagadnienia badawcze obejmują: opis i modelowanie zjawisk niestałościowych, opis układów nieliniowych i analizę ich dynamiki, projektowanie układów analogowych do zastosowań w komunikacji bezprzewodowej, opis układów mixed-signal, zastosowanie metod numerycznych i optymalizacji w symulacji sprzętu i układów elektronicznych, projektowanie i analizę szybkich analogowych układów impulsowych, projektowanie komórek standardowych do realizacji bloków cyfrowych, projektowanie systemów z wykorzystaniem układów rekonfigurowalnych

Zespół Systemów Cyfrowych i Przetwarzania Sygnałów
(kierownik: dr inż. Krzysztof Gołofit)

Zespół zajmuje się głównie kryptografią i ochroną informacji – począwszy od zapewniania bezpieczeństwa sprzętu kryptograficznego, przez algorytmy i metody szyfrowania, a skończywszy na uwierzytelnianiu ludzi i urządzeń.
Szczegółowe zagadnienia badawcze obejmują: ataki side-channel i obronę przed nimi, generatory liczb prawdziwie losowych wykorzystujące metastabilność i układy chaotyczne, wykorzystanie fizycznie nieklonowalnych funkcji do realizacji sejfów kluczy, protokoły uwierzytelniania sprzętu o ograniczonych zasobach, graficzne techniki uwierzytelniania ludzi
i urządzenia NFC w szczególności oparte na elastycznych układach scalonych.

Oba zespoły wspólnie wykorzystują laboratorium przystosowane do pracy z układami scalonymi wrażliwymi na ESD, wyposażone w komorę klimatyczną, mikroskop z kamerą cyfrową o rozdzielczości 6K i wyświetlaczem 8K, stację ostrzową do badania wafli ze strukturami scalonymi, zaawansowany sprzęt pomiarowy, między innymi: szybkie oscyloskopy cyfrowe Agilent (1 GHz i 6 GHz), analizatory widma, szybki częstościomierz/czasomierz o rozdzielczości 20 ps. Oprócz tego laboratorium wyposażone jest w komputery i serwery do projektowania układów scalonych.

Zespół Techniki Impulsowej i Fotoakustycznej
(kierownik: prof. dr hab. inż. Tomasz Starecki)

Zespół zajmuje się głównie zagadnieniami systemów fotoakustycznych, w szczególności projektowaniem i modelowaniem różnicowych oraz wielownękowych komór fotoakustycznych, oraz współpracujących z nimi układów elektronicznych, m.in. subnanosekundowych sterowników diod laserowych.

Oprócz tego, zespół zajmuje się projektowaniem i pomiarami szybkich układów impulsowych.

 

Zespół posiada laboratorium wyposażone w sprzęt do pomiarów optycznych i fotoakustycznych, obejmujący spektrofotometr FT-IR Nicolet I-S50R, stoły optyczne z aktywnym oraz pasywnym tłumieniem drgań, sterownik diod laserowych ThorLabs ITC4002QCL, miernik mocy optycznej ThorLabs PM400 oraz parę mikrofonów pomiarowych B&K 4961 z przedwzmacniaczem.

Oprócz tego laboratorium wyposażone jest w specjalizowany sprzęt do pomiarów elektronicznych: oscyloskop Agilent DSO-X 92504A (25 GHz), syntezer częstotliwości Rohde & Schwarz HM8134-3 (do 1.2 GHz), generator sygnałowy 20 GHz Keysight N5173B oraz moduł akwizycji danych TiePie.

 

Zespół Systemów Biocybernetycznych i Akwizycji Danych
(kierownik dr hab. inż. Wojciech Zabołotny, prof. uczelni)

Zespół zajmuje się badaniami oraz konstruowaniem systemów akwizycji i przetwarzania danych ze szczególnym uwzględnieniem aparatury wspierającej eksperymenty fizyki cząstek i fizyki wysokich energii a także aparatury biomedycznej. Badania dotyczą przede wszystkim możliwości wykorzystania programowanych układów logicznych w ścisłym powiązaniu z systemami wbudowanymi i systemami mikroprocesorowymi, a także metod realizacji rozproszonych systemów sterowania i akwizycji danych oraz specjalizowanych interfejsów sygnałów analogowych i cyfrowych.

Laboratorium zespołu wyposażone jest w płyty prototypowe do z układami FPGA i MPSoC (firm AMD/Xilinx i Intel/Altera) z szybkimi układami komunikacyjnymi i specjalizowanymi interfejsami, komputery do syntezy i symulacji oprogramowania (gateware’u) dla układów programowalnych, konfigurowalny system do akwizycji i przetwarzania danych Red Pitaya, modułowe komputery jednopłytkowe do zastosowań badawczych i dydaktycznych oraz analizatory stanów logicznych.
Do prac nad systemami biomedycznymi laboratorium dysponuje ponadto płytami prototypowymi do akwizycji sygnałów biomedyczych – EEG, EMG i ECG, spirometrem, stetoskopem elektronicznym, kamerą podczerwoną, przezczaszkowym przepływomierzem dopplerowskim, czujnikami pletyzmograficznymi.