Fiber weave skew and copper roughness:effects on transmission line performance on PCB

Abstract. Designing manufacturable high performing transmission lines is an essential part of modern electronics design work. This thesis focuses on interconnect design and simulation while also examining how materials and manufacturing affects the designed interconnect. The goal of this work is to find how big and what kind of effects different design and manufacturing variables have and how to be mindful of all the relevant factors during the design phase. Specific focus areas are fiber weave effect and losses caused by copper roughness. In this thesis theory behind transmission lines on PCB is outlined first along with different material properties and relevant material test methods. Effects of different design parameters and material properties are then examined through simulations and literature. Accurate simulation of fiber weave skew with readily available simulation tools is difficult, but fiber weave skew itself can be mitigated with design choices. Copper roughness can be modelled with various models. Multiple different ways to represent copper roughness in the scope of PCB design exist. These various roughness representations are examined extensively through examples. Copper roughness was found to have significant effects on signal integrity and different roughness models were found to perform very differently.Lasipunosajoitusvääristymän ja kuparin karkeuden vaikutukset siirtolinjojen suorituskykyyn piirilevyllä. Tiivistelmä. Modernin elektroniikkasuunnittelun yksi keskeisistä osista on massatuotantokelpoisten korkean suorituskyvyn, siirtolinjojen suunnittelu. Tämä diplomityö keskittyy yhteyssuunnitteluun ja siirtolinjarakenteiden simulointiin piirilevyllä. Valmistusprosessien ja materiaalien vaikutuksia siirtolinjoihin tarkastellaan myös. Työn tavoitteena on selvittää Kuinka paljon ja millaisia vaikutuksia eri suunnittelu- ja materiaalivalinnoilla on sekä miten suunnittelija voi parhaiten ottaa eri seikat huomioon suunnittelun eri vaiheissa. Tarkemmin tarkasteltavat ilmiöt ovat kuparin pinnan karkeuden aiheuttamat häviöt ja piirilevyn eristemateriaalin lasikuitupunosrakenteen aiheuttama ajoitusvääristymä. Teoria piirilevyllä oleville siirtolinjoille on esitelty erilaisten materiaaliominaisuuksien ja materiaalien testausmenetelmien ohella ensin. Teoriaosuuden jälkeen eri suunnitteluparametrien ja materiaaliominaisuuksien vaikutuksia tutkitaan simulaatioiden ja kirjallisuuden pohjalta. Lasipunosajoitusvääristymän simulointi helposti saatavilla olevilla simulointityökaluilla on haasteellista, mutta ilmiön aiheuttamia vaikutuksia on mahdollista pienentää erilaisilla suunnitteluratkaisuilla. Kuparin karkeuden mallintamiseen on tarjolla useita erilaisia simulointimalleja. Lisäksi kuparin karkeus voidaan esittää usealla eri tavalla. Erilaisia kuparin karkeuden esitystapoja piirilevykontekstissa on tarkasteltu kattavasti esimerkkien kautta. Kuparin karkeuden todettiin vaikuttavan signaalien vaimentumiseen merkittävästi ja eri karkeusmallien huomattiin palauttavan huomattavasti toisistaan poikkeavia tuloksia

Väärintekijöiden rankaisemisesta ennaltaehkäisevään puolustautumiseen : sodan oikeuttaminen keskiajalla ja uuden ajan alussa

Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Tutkimuksen aiheena on sodan oikeuttaminen keskiajalla ja uuden ajan alussa. Aihetta lähestytään filosofisena kysymyksenä Augustinuksen, Tuomas Akvinolaisen, Niccolò Machiavellin ja Alberico Gentilin teosten kautta. Tavoitteena työssä on tuoda oikeutetun sodan teoriaa tarkastelemalla esiin opillinen käänne, joka sodan oikeuttamisessa tapahtuu, kun siirrytään kristilliseltä keskiajalta uudelle ajalle modernimpien valtioiden kontekstiin. Keskiajalla kysymystä milloin ja minkä ehtojen vallitessa sotaan saatettiin ryhtyä, eli ns. jus ad bellum -kysymystä, lähestyivät ennenkaikkea teologit ja kanonisen lain edustajat. Vaikuttavimmat kannat kysymykseen esittivät Augustinus ja Tuomas Akvinolainen. He katsoivat, että sodalla tuli olla oikeudenmukainen syy, sitä tuli käydä oikeista motiiveista ja vain laillisen hallitsijan alaisuudessa. Perimmiltään kyse oli jumalallisesta oikeudesta ja sen noudattamisesta. Sodasta tuli näin rangaistus niille, jotka olivat rikkoneet Jumalan lakeja; oikeutettu sota kostaa väärydet, ajateltiin. Keskiajan sodilla pyrittiin puolustamaan ideologista ja yhtenäistä kristikuntaa, joten sen oikeuden katsottiin olevan kiistaton. Keskiajan lopulla oikeutetun sodan teoria muodostui yhtenäiseksi kokonaisuudeksi, jossa yhdistyivät niin teologien ja kanonisen lain edustajien kuin myös ritariston ja maallisen lain edustajien näkemykset. Ritaristo ja lakimiehet olivat käsitelleet sotaa erityisesti sen oikeudenmukaisen käymisen, ns. jus in bello -kysymyksen, kautta. Uuden ajan alussa sodan oikeuttaminen sai uusia muotoja. Oikeutetun sodan opin ideologisuus alkoi hävitä huomion kiinnittyessä yksittäisten valtioiden intresseihin. Humanistisen kasvatuksen saanut Machiavelli kritisoi kovin sanoin kristinuskon periaatteita. Tinkimättömänä isänmaan puolustajana hän katsoi, että valtionhoidossa on osattava toimia myös väärin. Gentili jatkoi Machiavellin voimapolitiikkan tiellä. Gentili perusteli näkemyksensä luonnonoikeuden ja kansainvälisen lain avulla, jotka oikeuttivat niin ennaltaehkäisevät toimet kuin myös hyökkäyssodan toista valtiota vastaan. Tutkimuksessa päädytään painottamaan valtioiden roolia sodan oikeuttamisen opin kehityksessä keski- ja uuden ajan taitteessa. Keskiajan kristillinen oikeusjärjestys korvaantui uudella ajalla näkemyksellä, jonka mukaan sota oli valtion asia. Sotaan saatettiin Gentilin mukaan tällöin ryhtyä valtion kunnian, vallan tai pelon takia. Työn lopulla tehdään vielä muutama huomio sodan oikeuttamisen nykyretoriikasta Yhdysvaltojen käymän terrorismin vastaisen sodan avulla

Ylhäältä johdetut : uusi ihminen Neuvostoliitossa ja Saksassa maailmansotien välisenä aikana

Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan, minkälaisia olivat Stalinin Neuvostoliiton ja Hitlerin Saksan ihanneihmiset, niin sanotut uudet ihmiset. Aihetta lähestytään kysymällä, minkälaisia henkisiä ja fyysisiä ominaisuuksia heillä oli sekä minkälainen aatteellinen traditio uuden ihmisen taustalla oli. Seikkaperäistä vertailua ihmiskuvien eroista ei tehdä. Sen sijaan Neuvostoliiton ja Kolmannen valtakunnan ihmiskuvat asetetaan vastakkain, jolloin ilmenevät niitä selvimmin yhdistävät piirteet. Alkuperäislähteinä ovat olleet Neuvostoliiton ja kansallissosialistisen Saksan johtajien kirjoitukset ja puheet sekä aikalaiskirjallisuus. Niiden tukena oleva kirjallisuus on koostunut lähinnä tutkimuskirjallisuudesta. Ajatus uudesta vallankumouksellisesta ihmisestä muotoutui Venäjällä 1800-luvun puolivälistä lähtien. Tälle ihmiselle oli ominaista, että hän oli vallankumouksen vuoksi valmis uhraamaan itsensä lisäksi kenet tahansa. Venäjän sisällissodan aikana kehittyi ajatus bolsevikkisankarista, nahkatakkimiehestä, joka symboloi rationaalisesti organisoidun yhteiskunnan syntyä. Sisällissodan jälkeen Neuvostoliiton valtasi kollektivistinen innostus, jolloin yksilöllistä sankaruutta jopa vähäteltiin. Stalinin valtakausi merkitsi paluuta perinteisempiin arvoihin ja esimerkkityöläisten, kuten stahanovilaisten avulla pyrittiin kannustamaan ihmisiä kilpailemaan työn tuottavuudesta. Neuvostoihmisten saavutukset olivat kuitenkin viimekädessä kommunistisen puolueen ja Stalinin ansiota. Kansallissosialistisessa ihmisessä korostuivat maskuliiniset ja militaristiset piirteet. Erityisesti Kolmannen valtakunnan ihmisihanteeseen vaikutti ensimmäisen maailmansodan suurtaistelujen synnyttämä myytti uudesta sotilaasta. Kansallissosialismi nosti ihmisen fyysiset ominaisuudet henkisten edelle: tärkeintä oli hyvä ruumiillinen kunto. Se osoitti ihmisen tahtoa ja kykyä palvella johtajaansa ja kansaansa. Olennaisinta uusissa neuvostoihmisissä ja kansallissosialistisissa ihmisissä oli, että he olivat valmiita uhraamaan itsensä valtion puolesta. Uusi ihminen ymmärsi, ettei johtajan käskyjen viitoittamalle suunnalle ollut vaihtoehtoa. Se, joka ei ollut lojaali johtajaa kohtaan, tapettiin tai toimitettiin vankilerille. Eräässä mielessä vankileiri, ja nimenomaan siellä syntynyt musulmaanin hahmo, konkretisoi uuden ihmisen abstraktin idean: vankileirin uusi ihminen, musulmaani, oli ihminen vailla persoonallisuutta ja vailla tahtoa. Vankileirin ulkopuolella uusi ihminen taas oli persoonaton ihminen, joka tahtoi työskennellä ja taistella kommunistisen yhteiskunnan tai tuhatvuotisen valtakunnan puolesta. Uuden ihmisen tahto ei kuitenkaan ollut hänen omaansa, vaan se oli ylhäältä päin ohjattua

Akkutesterin toteuttaminen

Tiivistelmä. Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa akkutesteri, jolla voidaan tutkia alle viiden voltin akkujen ja patterien suorituskykyä. Akkutesteri suunniteltiin mittaamaan vain kapasiteettia ja lähtöimpedanssia, sillä niitä tutkimalla saadaan melko hyvä käsitys akun kunnosta, eikä kovin monimutkaista mittausjärjestelyä tarvita. Mittausdatan pohjalta laadittiin varaustilan ja lähtöimpedanssin suhdetta havainnollistavia kuvaajia, joissa SOC-käyrä ja lähtöimpedanssi on sovitettu samalle aika-akselille. Laitesuunnittelun lähtökohtana oli, suunnitella Arduino-yhteensopiva piirilevy, joka sisältää akkujen lähtöimpedanssin ja kapasiteetin mittaamiseen tarvittavan elektroniikan ja kirjoittaa Arduinolle laitteen toimintaa ohjaava ohjelma. Akkutesteri suunniteltiin purkamaan akkuja vakiokuormalla. Lähtöimpedanssia mitattiin kaksinkertaistamalla akun kuormitus hetkellisesti 63 minuutin välein. Pienin mahdollinen purkuvastuksen arvo on 10Ω, joka rajoittaa suurimman mahdollisen purkuvirran alle puoleen ampeeriin.Implementation of a battery tester. Abstract. The purpose of this bachelor’s Thesis was to design and implement a battery tester for sub five-volt batteries. Measurement systems for capacity and output impedance were implemented as the said characteristics give a relatively good representation of battery health, yet the needed measurement setup can be kept rather simple. To visualize the results SOC-curve and output impedance were plotted on the same time axis. The basis of designing the device was to design an Arduino compatible circuit board containing electronics needed to measure battery capacity and output impedance and write a program for Arduino that controls the operation of the device. Battery tester was designed to drain batteries with a constant load. Output impedance was measured by doubling battery load momentarily every 63 minutes. The smallest available value for load resistor is 10Ω resulting in drain currents less than half an ampere

Tannins and Their Complex Interaction with Different Organic Nitrogen Compounds and Enzymes : Old Paradigms versus Recent Advances

Tannins, an abundant group of plant secondary compounds, raise interest in different fields of science, owing to their unique chemical characteristics. In chemical ecology, tannins play a crucial role in plant defense against pathogens, herbivores, and changing environmental conditions. In the food industry and in medicine, tannins are important because of their proven positive effect on human health and disease treatment, Such wide interests fueled studies on tannin chemistry, especially on their flagship ability to precipitate proteins. In this Review, we expand the basic knowledge on tannin chemistry to the newest insights from the field. We focus especially on tannin reactions with different non-protein organic N compounds, as well as the complex interactions of tannins with enzymes, resulting in either an increase or decrease in enzyme activity.Peer reviewe

Plant Secondary Metabolites—Missing Pieces in the Soil Organic Matter Puzzle of Boreal Forests

Processes underlying soil organic matter (SOM) transformations are meeting growing interest as SOM contains more carbon (C) than global vegetation and the atmosphere combined. Therefore, SOM is a crucial element of the C cycle, especially in ecosystems rich in organic matter, such as boreal forests. However, climate change may shift the fate of this SOM from C sink into C source, accelerating global warming. These processes require a better understanding of the involved mechanisms driving both the C cycle and the interlinked nitrogen (N) cycle. SOM transformations are balanced by a network of interactions between biological, chemical and physical factors. In this review, we discuss the findings of the most recent studies to the current state of knowledge about the main drivers in SOM transformations. We focus on plant-derived secondary metabolites, as their biochemical traits, especially interactions with soil microbial communities, organic N compounds and enzymes make them potential regulators of SOM decomposition. However, these regulatory abilities of plant-derived compounds are not fully explored.Peer reviewe

Litter quality and its response to water level drawdown in boreal peatlands at plant species and community level

Changes in the structure of plant communities may have much more impact on ecosystem carbon (C) cycling than any phenotypic responses to environmental changes. We studied these impacts via the response of plant litter quality, at the level of species and community, to persistent water-level (WL) drawdown in peatlands. We studied three sites with different nutrient regimes, and water-level manipulations at two time scales. The parameters used to characterize litter quality included extractable substances, cellulose, holocellulose, composition of hemicellulose (neutral sugars, uronic acids), Klason lignin, CuO oxidation phenolic products, and concentrations of C and several nutrients. The litters formed four chemically distinct groups: non-graminoid foliar litters, graminoids, mosses and woody litters. Direct effects of WL drawdown on litter quality at the species level were overruled by indirect effects via changes in litter type composition. The pristine conditions were characterized by Sphagnum moss and graminoid litters. Short-term (years) responses of the litter inputs to WL drawdown were small. In longterm (decades), total litter inputs increased, due to increased tree litter inputs. Simultaneously, the litter type composition and its chemical quality at the community level greatly changed. The changes that we documented will strongly affect soil properties and C cycle of peatlands.Peer reviewe

Changes in soil nitrogen cycling under Norway spruce logging residues on a clear-cut

201