Βασικός σκοπός της εργασίας αυτής, είναι η μελέτη και σχεδίαση ενός κυκλώματος ανάγνωσης χωρητικού βιοαισθητήρα χρησιμοποιώντας τάση αναφοράς. Τα κυκλώματα αυτά αποτελούν βασικό τμήμα σε πολλά ολοκληρωμένα κυκλώματα, καθώς μπορούν να παρέχουν σταθερή τάση. Αρχικά εξετάζεται η αρχή λειτουργίας τους, και παρουσιάζοντα κάποιες βασικές τοπολογίες που εφαρμόσθηκαν σε CMOS τεχνολογίες. Καθώς οι τεχνολογικές εξελίξεις επιβάλλουν όσο το δυνατόν χαμηλότερη κατανάλωση και οικονομία σε επιφάνεια πυριτίου η σχεδίαση επιλέγεται να πραγματοποιηθεί σε γνωστή CMOS τεχνολογία 90nm, με την βοήθεια του εργαλείου Cadence. Σκοπός είναι από την τάση εξόδου του κυκλώματος να μπορει να βρεθεί η διαφορά της χωρητικότητας των πυκνωτών της εισόδου. Αυτή η τάση στη συνέχεια μπορεί να δοθεί για ψηφιακή επεξεργασία, αφού περάσει από έναν ADC.Η τροφοδοσία του κυκλώματος ήταν στα 2.5 Volts και στις εξομοιώσεις που παρατίθενται παρουσιάστηκαν ικανοποιητικά επίπεδα θορύβου στην συχνότητα 1kHZ. / The subject of this thesis is the study and analysis of a readout circuit with capacitive biosensor using voltage reference. Being able to provide a stable output voltage, these circuits are indispensable building block of many analog integrated circuits. The first and second chapters discuss the operating principle and some conventional bandgap circuits, which have been introduced in CMOS technologies. As the process technologies are developing and impose constraints, such as low-power consumption and downscaling the expense of silicon area, the design option was a popular CMOS 90 nm technology, with the aid of the software program Cadence. The purpose of the circuit studied is to find the input capacitors differences from the output voltage. This output voltage can then be paid for digital processing, after passing through an ADC. The power circuit was at 2.5 Volts and at the simulations presented satisfactory noise level at 1kHZ.

Κύριος στόχος αυτής της εργασίας είναι η παρουσίαση ενός μοντέλου ανάλυσης ροής φορτίου (ΑΡΦ) το οποίο να ανταποκρίνεται στα σύγχρονα συστήματα διανομής με κατανεμημένη παραγωγή. Η ανάλυση ροής φορτίου είναι μία από τις βασικότερες τεχνικές που χρησιμοποιούνται στην μόνιμη ημιτονοειδή κατάσταση ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και ορίζει την βέλτιστη λειτουργία του. Με την ευρεία εισαγωγή στα ΣΗΕ των ανανεώσιμων πηγών, η δομή των παραδοσιακών ΣΗΕ έχει αλλάξει. Σημαντικό μέρος της κατανάλωσης τροφοδοτείται τοπικά και κοντά στα φορτία. Η παραγωγή επομένως αποκτά ολοένα και περισσότερα χαρακτηριστικά κατανεμημένης παραγωγής. Η κατανεμημένη παραγωγή αναπτύσσεται ραγδαία τα τελευταία χρόνια στα συστήματα διανομής. Εξαιτίας αυτής της ανάπτυξης και αλλαγής της δομής του συστήματος επηρεάζεται και η ανάλυση ροής φορτίου. Στην παραδοσιακή ανάλυση ροής φορτίου δεν υπάρχουν πληροφορίες για την κατανομή φορτίου και των απωλειών μεταξύ των κατανεμημένων παραγωγών και της παραγωγής από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.. Για τον λόγο αυτό νέα μοντέλα ανάλυσης ροής φορτίου θα πρέπει να σχεδιαστούν. Με την παρούσα εργασία γίνεται μία προσπάθεια επανατοποθέτησης και νέας επίλυσης του προβλήματος της ανάλυσης ροής φορτίου ώστε αυτή να λαμβάνει υπόψη τις κατανεμημένες παραγωγές και την παραγωγή του ΣΗΕ, υπό την έννοια ότι και η κατανεμημένη παραγωγή ορίζεται σε κάθε βήμα και δεν θεωρείται εξαρχής σταθερή. Για το σκοπό αυτό επιλέγει μία νέα κατάστρωση του προβλήματος η οποία η οποία αντικαθιστά τον ζυγό αναφοράς με ένα μοντέλο κατανεμημένου ζυγού αναφοράς στις γεννήτριες παραγωγής του κατανεμημένου συστήματος. Το μοντέλο κατανεμημένου ζυγού αναφοράς εισαγάγει παράγοντες συμμετοχής για την κάθε επιμέρους παραγωγή, οι οποίοι είναι ανάλογοι της επίδρασης που έχει η κάθε μία στις απώλειες του συστήματος. Στην συνέχεια οι παράγοντες συμμετοχής υπολογίζονται με την έννοια των περιοχών γεννήτριας. Η περιοχή μίας γεννήτριας ορίζεται με βάση τη φορά ενεργού ισχύος. Αφού αυτή οριστεί, βρίσκεται η συνεισφορά κάθε παραγωγής στις απώλειες του συστήματος. Είναι προφανές ότι η περιοχή τοποθέτησης των παραγωγών καθώς και οι παράμετροι δικτύου επηρεάζουν την κατανομή των απωλειών σε αυτές. Έτσι δοκιμάζεται μία νέα μέθοδος ΑΡΦ με την τεχνική Newton-Raphson βασισμένη στη νέα δομή του συστήματος. Τα αποτελέσματα δείχνουν να είναι ενθαρρυντικά και βελτιστοποιούν τη συμμετοχή της κατανεμημένης παραγωγής στο σύστημα. / Distribution system operating environments are changing rapidly. With large number of distributed generators (DGs) installed within distribution systems, distribution systems are facing great challenges: the traditional methods for distribution system analysis and planning needs to be revised, and new tools have been developed. This thesis addresses these challenges by using a method of slack bus new modeling. The concept of the distributed slack bus model is used for distribution system analysis and planning. Its impacts on distribution applications are also investigated. The method introduces scalar participation factors to distribute uncertain real power system loss for three-phase power flow calculations. It provides a method to calculate network-based participation factors by using the generator domain based method. Three-phase power flow is a vital analysis tool for distribution systems. In this work, the main objective is to study slack bus modeling and to use the new distributed slack bus model for three-phase power flow. The new method of power flow analysis is tested in a simple power system and the results are satisfactory.

Στην παρούσα διατριβή αντιμετωπίζονται προβλήματα που αφορούν στην διαλειτουργικότητα, στο επίπεδο της ‘επικοινωνίας δεδομένων’, κατά την επικοινωνία διαφορετικών ιατρικών πληροφοριακών συστημάτων – ΙΠΣ, τα οποία ανήκουν σε οργανισμούς παροχής ιατρικής φροντίδας, με τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός Μοντέλου Αναφοράς Ανάπτυξης – ΜΑΑ. Το ΜΑΑ προτείνει ένα πλαίσιο εργασίας για την ανάπτυξη Συστημάτων Διαχείρισης Μηνυμάτων – ΣΔΜ, ικανών να υποστηρίζουν την επικοινωνία διαφορετικών ΙΠΣ στο χώρο του Νοσοκομείου και περιγράφει: (α) την κοινή συντακτική δομή της πληροφορίας που ανταλλάσσεται, (β) τις κοινές κατατομές επικοινωνίας των οντοτήτων των ΙΠΣ, (γ) τη γενική αρχιτεκτονική του ενδιάμεσου συστήματος και (δ) ένα σύνολο διεργασιών και υπηρεσιών που υλοποιούν τη διαδικασία της μηνυματοδοσίας, αλλά και την επίβλεψη, τον έλεγχο και τη συντήρηση αυτής. Επιπλέον, η παρούσα διατριβή εστιάζεται και στην υλοποίηση ενός ΣΔΜ, το οποίο εξυπηρετεί την επικοινωνία τριών βασικών ΙΠΣ του νοσοκομείου και είναι πλήρωως συμμορφωμένο με τις προτεινόμενες προδιαγραφές. Η αξιολόγηση του ΜΑΑ πραγματοποιήθηκε με την εφαρμογή τριών διαφορετικών μεθόδων: την πρακτική εφαρμογή του ΜΑΑ, την αξιολόγηση των ‘κριτηρίων χρήσης’ του και την προσέγγιση των ‘διαστάσεων ποιότητας’. / The present dissertation addresses interoperability issues, ion the ‘data communication level’, that concern the communication between heterogeneous Medical Information Systems (MISs) of healthcare organizations, through the design and implementation of a Reference Implementation Model (RImM). The RImM introduces a framework for the implementation of Message Handling Systems (MHSs) that supports the interoperable communication of different MISs inbound and outbound healthcare organizations and concerns: (a) the common syntactic structure of the transferred information, (b) the communication profiles of the MISs’ functional entities, (c) the general architecture of the intermediate system and (d) the set of interactions and service elements that implement the messaging service and the surveillance, control and maintenance of it. Furthermore, the dissertation focuses on the implementation of such a MHS that supports the communication of three basic MISs. The efficiency estimation of the proposed RImM were assessed applying three different methods: (a) the practical application of RImM and pilot operation of the implemented MHS, (b) the evaluation of ‘criteria of use’ and (c) the evaluation of ‘quality dimensions’ that concern reference modeling.