Αντικείμενο της παρούσας εργασίας ήταν η σύνθεση μιας σειράς τριπολυμερών και ενός πεντασυσταδικού συμπολυμερούς, καθώς και η μελέτη του τρόπου αυτό-οργάνωσής τους σε αραιά υδατικά διαλύματα στα οποία μεταβάλλεται το pH. Τα συμπολυμερή που συντέθηκαν είχαν δομικές μονάδες πολυ(βίνυλο-2-πυριδίνη) P2VP, πολυ(αιθυλενοξείδιο) PEO και πολύ(ε-καπρολακτόνη) PCL. Για την σύνθεση αυτών χρησιμοποιήθηκαν πρόδρομα συμπολυμερή δυο και τριών συστάδων, τα οποία είχαν συντεθεί μέσω ζωντανού ανιονικού πολυμερισμού, και στην συνέχεια με την μέθοδο του πολυμερισμού διάνοιξης δακτυλίου {Ring Opening Polymerization(ROP)} πραγματοποιήθηκε η προσθήκη της ε-CL. Η προσθήκη αυτή πραγματοποιήθηκε με αντίδραση του [Sn(Oct)2] με το ελεύθερο υδροξύλιο του αιθυλενοξειδίου δημιουργώντας έτσι ένα σύμπλοκο που αποτελεί τον εκκινητή, σύμφωνα με τον μηχανισμό εισαγωγής-σύμπλεξης. Ο χαρακτηρισμός των πολυμερών που συντέθηκαν πραγματοποιήθηκε μέσω της Χρωματογραφίας Αποκλεισμού Μεγεθών (SEC) και της Φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR). Στην συνέχεια προβήκαμε στη μελέτη αραιών υδατικών διαλυμάτων συναρτήσει του pH δυο πολυμερών από αυτά που συνθέσαμε, του πεντασυσταδικού PCL-PEO-P2VP-PEO-PCL και του τριπολυμερούς P2VP-PEO-PCL. Η μελέτη αυτή έγινε μέσω πειραμάτων σκέδασης του φωτός (στατική σκέδαση στις 900 και δυναμική σκέδαση) και μέσω της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης (SEM). Τα πολυμερή αυτά αποτελούνται από P2VP της οποίας η συμπεριφορά διαφοροποιείται με τις αλλαγές του pH μετατρέποντάς την σε έναν κατιονικό υδρόφιλο πολυηλεκτρολύτη σε χαμηλές τιμές αυτού, ενώ καθίσταται ηλεκτρικά ουδέτερη καθώς το pH αυξάνει, με αποτέλεσμα να γίνεται υδρόφοβη λόγω της αποπρωτονίωσής της. Η συμπεριφορά αυτή της P2VP σε συνδυασμό με τον υδρόφιλο χαρακτήρα του PEO και τον υδρόφοβο χαρακτήρα της PCL σε όλες τις τιμές του pH, οδήγησε στην δημιουργία πολυμοριακών συσσωματωμάτων σε ορισμένη περιοχή του pH. Μάλιστα το πεντασυσταδικό πολυμερές σχηματίζει σφαιρικά μικκύλια στην συγκεκριμένη περιοχή. Τέλος πρέπει να αναφερθεί ότι η πρωτοτυπία της παρούσας εργασίας εστιάζεται στο γεγονός ότι δεν έχουν μελετηθεί στο παρελθόν συμπολυμερή PCL με PEO και P2VP. Η ιδιότητα των συμπολυμερών που συνθέσαμε να σχηματίζουν πολυμοριακά συσσωματώματα και μικκύλια, ίσως αποβεί πολύ χρήσιμη σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας και της βιοϊατρικής. / This project deals with the synthesis of triblock and pentablock copolymers, which were studied in aqueous solutions as a function of pH. The copolymers, which we synthesized, were Poly(2-vinil pyride)-Poly(ethylene oxide)-Poly(ε-caprolactone) (P2VP-PEO-PCL) and Poly(ε-caprolactone)-Poly(ethylene oxide)-Poly(2-vinil pyride)- Poly(ethylene oxide)-Poly(ε-caprolactone) (PCL-PEO-P2VP-PEO-PCL). The triblock and pentablock copolymers were synthesized via the method of Ring Opening Polymerization (ROP), using as initiator the stannous octoate [Sn(Oct)2]. For the triblock copolymers’ synthesis we used the diblock P2VP-PEO, which was synthesized via the method of living anionic polymerization, and for the pentablock copolymer’s synthesis we used the triblock PEO-P2VP-PEO, which was synthesized via the same method. The molecular weights and polydispersities were determined by Size Exclusion Chromatography and their compositions by 1H NMR. The properties of these copolymers were studied in aqueous solutions as a function of pH, by several experimental techniques such as static and dynamic light scattering and Scanning Electron Microscopy (SEM). The copolymers self organized in different nano structured self-assemblies which depend on the solution pH exhibiting therefore a stimuli responsive behavior.

Οι γεννήτριες τυχαίων αριθμών (ΓΤΑ) βρίσκονται στη ζωή του ανθρώπου εδώ και χιλιάδες χρόνια. Η πιο συχνή εφαρμογή τους είναι σε παιχνίδια που εμπεριέχουν τύχη, θεωρείστε για παράδειγμα το ζάρι που αποτελεί μια από τις πιο παλιές και πιο γνωστές γεννήτριες τυχαίων αριθμών. Ωστόσο με την πρόοδο της τεχνολογίας βρήκαν εφαρμογή και σε άλλους τομείς και κυρίως στην κρυπτογραφία, όπως για παράδειγμα στην ασφαλή μεταφορά δεδομένων στο διαδίκτυο ή στη διατήρηση της ασφάλειας ενός τοπικού δικτύου. Στα πλαίσια αυτής τη διπλωματικής θα δούμε τις κατηγορίες στις οποίες χωρίζονται οι ΓΤΑ καθώς επίσης και διάφορες πηγές τυχαιότητας γι’ αυτές. Στη συνέχεια θα επικεντρωθούμε στις Γεννήτριες Πραγματικά Τυχαίων Αριθμών και την εφαρμογή τους σε ολοκληρωμένα κυκλώματα όπως τα FPGA και θα δούμε κατάλληλες τεχνικές για την υλοποίηση τους. Έπειτα παρουσιάζουμε τη δομή και τη λειτουργία δύο γεννητριών που βασίζονται στην τεχνική που αξιοποιεί το jitter των ταλαντωτών. Η βασική τους διαφορά, η οποία κατ’ επέκταση επηρεάζει και το συνολικό σχεδιασμό, είναι ότι η μία έχει έναν αργό και ένα γρήγορο ταλαντωτή, ενώ η άλλη δύο γρήγορους ταλαντωτές. Στο στάδιο της υλοποίησης θα χρησιμοποιήσουμε τη γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL και θα δούμε τη συμπεριφορά των σχεδιασμών μας όσον αφορά την επιφάνεια που καταλαμβάνουν και την ισχύ που καταναλώνουν για συγκεκριμένες τεχνολογίες FPGA. Επίσης θα ελέγξουμε τη στατιστική ποιότητα των ακολουθιών bit που παράγουν οι γεννήτριες μας για να επαληθεύσουμε την αποτελεσματική λειτουργία των σχεδιασμών μας. Τέλος θα συγκρίνουμε τις δύο ΓΠΤΑ που σχεδιάσαμε στους τομείς που μόλις αναφέραμε. / -

Ο σχεδιασμός αναλογικών κυκλωμάτων σε υψηλές συχνότητες είναι αδιαμφισβήτητα μία από τις σημαντικότερες εφαρμογές στον τομέα των ηλεκτρονικών. Οι προκλήσεις που καλείται να αντιμετωπίσει ο σχεδιαστής είναι πολλές και σημαντικές, καθώς τα κυκλώματα μικραίνουν σε μέγεθος και είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν νέα μοντέλα περιγραφής των στοιχείων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Παράλληλα, τα παρασιτικά φαινόμενα που επεισέρχονται στον σχεδιασμό των αναλογικών κυκλωμάτων δημιουργούν πολλές φορές trade – off μεταξύ των διαφόρων σχεδιαστικών απαιτήσεων που πρέπει να ικανοποιηθούν. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής, επικεντρώνομαι στη μελέτη και στο σχεδιασμό ταλαντωτών ελέγχομενων από τάση (VCOs). Πιο συγκεκριμένα, μελετώ τα χαρακτηριστικά δύο κατηγοριών των ταλαντωτών αυτών : των ταλαντωτών L-C και των ταλαντωτών δακτυλίου (ring). Αρχικά δίνω μία γενική περιγραφή των ταλαντωτών και των μοντέλων περιγραφής τους. Στη συνέχεια αναλύω τις πηγές θορύβου στα ολοκληρωμένα κυκλώματα και δίνω έμφαση στη θεωρία θορύβου φάσης, παρουσιάζοντας μοντέλα περιγραφής του. Στη συνέχεια, παρουσιάζω τη σχεδίαση ταλαντωτών L – C και ring, δίνοντας και τα αποτελέσματα εξομοιώσεων. Τέλος, εκτός από τα συμπεράσματα που βγαίνουν μέσω των εξομοιώσεων, γίνεται και σύγκριση μεταξύ των δύο κατηγοριών ταλαντωτών. / The design of analog circuits operating at high frequencies is undoubtedly one of the most important applications in the field of electronics. The challenges that the designer needs to face are many and important, as the circuits become smaller and smaller and is imperative that new models need to be made that describe the operation of the transistors. Furthermore, the parasitics that are inherent in any analog design create a trade – off between several design specifications that need to be satisfied. In this work I emphasize on the study and design of voltage controlled oscillators (VCOs). More specifically, I study the characteristics of two major categories of such oscillators: L-C oscillators and ring oscillators. At start, I present a general description of oscillators and the models that describe their operation. Next, I analyze the various noise sources in analog integrated circuits and I emphasize on phase noise theory, by presenting its models. In the fourth and fifth chapter, I show the design of L – C and ring oscillators, while I give the results of the simulations. Finally, apart from the conclusion drawn from the simulations, I make a comparison between the two oscillators’ categories.