Registration Number
0825U003311, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
12-08-2025
popup.evolution
.
Title
Signal converters of organic semiconductor optocouplers for sensor electronics devices
Author
Oleh A. Adamiak,
popup.head Hryhorii I. Barylo
popup.opponent Igor T. Kohut
popup.opponent Bohdan R. Tsizh
popup.review Khrystyna B. Ivaniuk
popup.review Iryna Y. Yaremchuk
popup.rada
Lviv Polytechnic National University
Description
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка» – Національний університет «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України, Львів, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці та дослідженню сигнальних перетворювачів сенсорних пристроїв на основі органічних оптопар. У роботі запропоновано нові підходи до моделювання, аналізу,оптимізації та практичного впровадження сигнальних перетворювачів для сенсорної електроніки, що базуються на використанні органічних напівпровідників, а також методи моніторингу параметрів сенсорних пристроїв.У першому розділі представлено детальний огляд сучасних тенденцій розвитку сенсорної електроніки, зокрема впровадження органічних компонентів. Проведено аналіз можливостей і переваг органічної електроніки, зокрема оптопар, у створенні чутливих елементів сенсорів. Описано підходи до розробки SPICE моделей пристроїв електроніки та їх застосування у проєктуванні сенсорної апаратури. Розглянуто принципи функціонування трансімпедансних підсилювачів та їх застосування в сигнальних перетворювачах, а також основи імпедансного аналізу для дослідження характеристик сенсорних систем. Другий розділ присвячено створенню SPICE макромоделей компонентів сенсорної оптопари. Розроблено структурно-функціональні моделі основних модулів, таких як S_LED, S_HTQ, S_SEN, S_NOS та S_PHD. Виконано параметричний аналіз компонентів для визначення оптимальних характеристик та стабільності їх роботи під впливом зовнішніх чинників, зокрема температури та вологості. Це дозволило забезпечити точність і надійність моделювання сенсорної системи. 3 Третій розділ присвячено методикам in-situ моніторингу дрейфу параметрів сенсорної оптопари. Запропоновано методи реалізації квадратурного детектування сигналів, розроблено схему заміщення моделі вимірювального перетворювача імпедансного типу, а також специфікацію імпедансних характеристик фоточутливих структур. Виконано параметричний аналіз сигнальних перетворювачів із трансімпедансними підсилювачами, що дозволило оптимізувати їх конструкцію та підвищити точність роботи. Четвертий розділ зосереджений на практичній реалізації сигнальних перетворювачів для сенсорних пристроїв. Проведено комплексний аналіз схем сигнального перетворення на основі органічних оптопар. Реалізовано квадратурний детектор та сигнальний перетворювач на основі програмованої системи PSoC. Особливу увагу приділено інтеграції сигнальних перетворювачів у сенсорні системи та їх адаптації для виявлення різних фізичних величин. У роботі поєднано теоретичні дослідження, моделювання та експериментальне тестування розроблених прототипів, що дозволило створити ефективні рішення для сенсорної електроніки. Отримані результати сприяють підвищенню точності, стабільності та надійності роботи сенсорів, що базуються на органічних оптопарах, і відкривають нові можливості для їх застосування у пристроях різного призначення. У висновках дисертаційної роботи викладено основні результати і рекомендації, які випливають з проведених досліджень, запропоновано та охарактеризовано кількісні оцінки показників ефективності в умовах використання запропонованих рішень. У додатках до дисертації долучено програмні акти впровадження результатів дисертаційної роботи, а також список наукових праць і апробацій автора за темою дисертації.
Registration Date
2025-08-06
popup.nrat_date
2025-08-06 / 2026-07-01
