Ο μετασχηματισμός κυματιδίου (wavelet transform) είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάλυση σημάτων. Ο κυριότερος λόγος είναι ότι προσφέρει το πλεονέκτημα της χρήσης μεγάλων χρονικών παραθύρων εκεί όπου απαιτείται ακρίβεια σε πληροφορίες χαμηλής συχνότητας και μικρότερων χρονικών παραθύρων εκεί όπου απαιτείται ακρίβεια σε πληροφορίες υψηλής συχνότητας. Δηλαδή έχει την ικανότητα “τοπικής ανάλυσης”, δηλ. να αναλυθεί μία εντοπισμένη περιοχή ενός μεγαλύτερου σήματος. Στην εργασία αυτή προτείνεται μια νέα υλοποίηση φίλτρου που υλοποιεί το μετασχηματισμό κυματιδίου, με δομικά στοιχεία μη γραμμικούς διαγωγούς στο πεδίο του υπερβολικού ημιτόνου. Το φίλτρο χρησιμοποιείται για την “τοπική ανάλυση“ του καρδιακού σήματος με στόχο την ανίχνευση καρδιακών βλαβών. Κύρια πλεονεκτήματα αποτελούν η δυνατότητα λειτουργίας σε πολύ χαμηλή τάση τροφοδοσίας (0.6V), η χαμηλή κατανάλωση ισχύος, και η ρύθμιση των χαρακτηριστικών του φίλτρου από το ρεύμα πόλωσης. Η εξομοίωση της λειτουργίας του κυκλώματος καθώς και η φυσική σχεδίαση έγιναν με χρήση του λογισμικού Cadence, σε τεχνολογία AMS 0.35μm. / The wavelet transform is an efficient tool for signal analysis. The main reason of its efficiency is that it offers the advantage of using large time windows where precision is required in the low frequency information and shorter windows required accuracy at high frequencies information. It has the ability of “local analysis” i.e. to analyze a localized area to a larger signal. In this paper we propose a new implementation of a filter that materializes the wavelet transform, with nonlinear transconductor components in sinh domain. The filter used for “local analysis” of the cardiac signal in order to detect heart malfunctions. Main advantages are the abilities to operate at very low supply voltage (0.6V), low power consumption and regulation characteristics of the filter from the bias current. The simulation process of the circuit and physical design were done using the Cadence software, in AMS 0.35mm technology.

La stimulation électrique des tissus neuronaux est une technique largement utilisée dans la recherche en neuroscience et à des fins thérapeutiques. Ce travail est une contribution à la conception des circuits et systèmes électroniques de stimulation. De tels circuits sont requis dans quatre projets multi-disciplinaires en cours dans l’équipe Elibio de l’IMS, présentés dans ce document : STN-Oscillations (ANR 08-MNPS-036) concernant l’étude de la Stimulation Cérébrale Profonde(SCP), HYRENE (ANR 2010-Blan-031601), ayant pour but le développement d’un systèmehybride de restauration de l’activité motrice dans le cas d’une lésion de la moelle épinière, BRAINBOW (European project FP7-ICT-2011-C), ayant pour objectif l’élaboration de neuro-prothèses innovantes capables de restaurer la communication autour de lésions cérébrales, CENAVEX (ANR et NSH AN13-NEUIC-0001-01), visant au développement d’un système de stimulation en boucle fermée pour le contrôle de la respiration. Cette thèse propose une approche de conception globale qui aboutira au développement d’un système multi-applications, prenant en compte les spécificités de chaque contexte.Dans un premier temps, afin d’évaluer les contraintes liées à l’expérimentation in vivo et in vitro, deux stimulateurs spécifiques ont été réalisés. Le premier permet la SCP chronique du rat,résout la contrainte énergétique à l’aide d’une gestion dynamique de l’alimentation. Ce dispositif a été fabriqué et implanté in vivo avec succès. Une expérimentation à long terme a été effectuée afin de valider ses propriétés sur l’animal. Dans un second temps, un autre stimulateur a été conçu en utilisant un FPAA (Field Programmable Analog Array). La conception de ce circuit se concentre sur l’équilibrage des charges nécessaire à l’innocuité des sytèmes. L’architecture obtenue permet une stimulation biphasique adaptative résultant en un faible courant équivalent de fuite (moins d’un nano Ampère). Afin d’aboutir à un stimulateur multi-application, un travail préliminaire de modélisation de l’impédance de l’électrode, l’élément de charge du circuit de stimulation, a été mené. Une méthode de mesure et d’identification d’un modèle non-linéaire est détaillée, basée sur une approche par multi-modèles et fractionnaire.L’approche multi-application est ensuite mise en oeuvre, basée sur un effet d’échelle pour le dimensionnement des stimulateurs. Cet effet d’échelle lie la géométrie de l’électrode, le nombre de canaux requis par application et les niveaux de courant mis en jeu : cet effet permet de proposer une architecture de circuit multi-application. Un circuit intégré démontrant la faisabilité d’un tel système a été conçu, fabriqué et testé avec succès. Un système de stimulation multi-application basé sur ce circuit a été conçu, permettant de nouvelles recherches sur les quatre contextes physiopathologiques présentés.Enfin, un critère de mérite dédié à la stimulation est proposé. Ce critère prend en compte l’efficacité énergétique et l’équilibrage des charges afin d’évaluer le degré d’optimisation d’un circuit ou d’un système. Un tel critère de mérite est un concept novateur qui devrait permettre une optimisation rationnelle des architectures de stimulation. / Electrical stimulation of neural tissues is a widely used technique for both neuroscience explorations and innovative medical devices. This work is a contribution to the design of electrical stimulation circuits and systems. Stimulators are part of the experimental setup in several multi-disciplinary projects conducted at IMS (groupElibio), presented in this document : STN-Oscillations(French ANR 08-MNPS-036), studyingDeep Brain Stimulationmecha-nisms (DBS), HYRENE(French ANR 2010-Blan-031601), aimed at developing a hybrid system couplingartificial and biological neural networks to restore locomotion after spinal cord lesion, BRAINBOW(European Project FP7-ICT-2011-C), working on designing a neuro-prosthesis capable of restoring lost communication between neuronal circuits, CENAVEX(French ANR and American NSH AN13-NEUIC-0001-01), proposing a noveldesign for a closed-loop system for respiration control. This thesis integrates the specificities of each context and considers global therapeuticapplication issues, with the aim of proposing an original, global approach to designing thearchitecture of a multi-application stimulator.First, in order to evaluate the constraints related to ourin vivoandin vitrocontexts, anembedded stimulator for chronic DBS experiments in rodents was developed and successfullyimplantedin vivo. This design was optimized for power management during long-term experi-ments. The stimulator characteristics were assessed with behavioural tests on a rat population.Then a second, specific stimulator was designed usingField Programmable Analog Arraysforaccurate charge balancing, as well as to fulfil strong constraints to ensure tissue integrity. Theproposed charge-sensing architecture produced adaptive biphasic stimulation with sub-nanoampere DC-equivalent current.With a view to a global approach to stimulator design, an accurate model of the electrodeimpedance was built, to represent the concrete load of a stimulator. A measurement protocolbased on biphasic current-controlled solicitations and a modelling procedure relying on anoriginal fractional multi-model are described.The first step in this multi-application design approach was to investigate an electrical sizingscale effect. This involves electrode geometry, the number of channels per application, and theimplied current levels. A proof-of-concept ASIC was designed and successfully tested. A boardfor adaptive stimulation was then able to be deployed in the ongoing research projects.Finally, a dedicated Figure of Merit is proposed for stimulation. This criterion takes energyefficiency and charge balancing into account to quantify the degree of optimization of a circuitor system. This Figure of Merit is a novel concept that facilitates rational optimization ofstimulation architectures.

<p>The sigma-delta techniques for analog-to-digital conversion have for long been utilized when high precision is needed. Despite the fact that these have been realized by a numerous of different structures, the theory of how to construct a sigma-delta ADC is not very extensive.</p><p>This thesis will assume that an SFG description of the CRFB sigma-delta modulator has been designed and presents a structured method to obtain a circuit realization of the integrators in a specific modulator.</p><p>The first activity is to scale the inputs to each integrator in order to make sure that the produced outputs of each integrator is within the output-range of the OTA which is used. The next thing that is presented is an algorithmic way of descending from the SFG design of the modulator down to a switched-capacitor implementation of the system.</p><p>To be able to continue with the circuit realization, one needs to do a rigorous noise analysis of the modulator, which gives the sizes of the different capacitors in the SC-circuits. The last topic of this thesis is a method to obtain the specifications of the OTA in each integrator.</p>

The sigma-delta techniques for analog-to-digital conversion have for long been utilized when high precision is needed. Despite the fact that these have been realized by a numerous of different structures, the theory of how to construct a sigma-delta ADC is not very extensive. This thesis will assume that an SFG description of the CRFB sigma-delta modulator has been designed and presents a structured method to obtain a circuit realization of the integrators in a specific modulator. The first activity is to scale the inputs to each integrator in order to make sure that the produced outputs of each integrator is within the output-range of the OTA which is used. The next thing that is presented is an algorithmic way of descending from the SFG design of the modulator down to a switched-capacitor implementation of the system. To be able to continue with the circuit realization, one needs to do a rigorous noise analysis of the modulator, which gives the sizes of the different capacitors in the SC-circuits. The last topic of this thesis is a method to obtain the specifications of the OTA in each integrator.

<p>U doktorskoj disertaciji su prikazani elektronski sistemi razvijeni za<br />obradu signala sa senzora promenjive izlazne impedanse, koji se mogu<br />koristiti za različite vrste senzora. Razvijen je prototip mernog sistema<br />pomoću diskretnih komponenti. Merenja izvedena na ovom prototipu dokazala<br />su da se sa izabranom mernom metodom mogu dobiti zadovoljavajući rezultati<br />merenja. Projektovanjem analognog dela elektronskog sistema u CMOS<br />tehnologiji smanjene su dimenzije i potrošnja elektronskog sistema za obradu<br />signala, a poboljšane su merne karakteristike u odnosu na izvedu u<br />diskretnoj tehnologiji.</p> / <p>In this thesis, an electronic system for signal processing of sensors with variable<br />impedance has been developed. It can be used with different types of sensors. A<br />prototype of electronic system has been developed using discrete components.<br />Measurements made with this prototype have proved that applied measurement<br />method can be used to obtain satisfying measurement results. By designing analog<br />parts of electronic system in CMOS technology, dimensions and power consumption<br />of the electronic system for signal processing and measurement characteristics have<br />been improved, comparing to the prototype developed using discrete components.</p>

根據經濟部出版「2005 年中小企業白皮書」中提到：過去10 年，台灣每年 平均新成立之中小企業公司約有10 萬家，而台灣每年平均倒閉之中小企業約有 8 萬2 千家，也就是說未來每年這些新創業公司會經營不善而倒閉之平均機率為 82%。可見新創企業之經營管理風險非常大，隨時可能因為任何經營策略錯誤而 造成公司不可彌補之危機問題，最後可能就被會迫倒閉關廠。而且關廠又會資遣 公司之員工，更會連帶影響很多家庭面臨失業之危機與社會問題。因此一個新創 企業如何能經營良好，渡過公司的經營問題之重重關卡，各種經營策略施政正確 有效能，並且創造更高之經營績效而能永續經營是非常重要且值得研究之課題。 本研究以台灣類比IC 產業之新創企業來作經營策略與經營績效探討與分析 之對象。另外，本研究首先利用歷史文獻探討法，依據楊光立（2001）創業家的 十四個歷程之經營策略分析、Poter（1980）五力分析之競爭策略、Weihrich（1982） 「SWOT 分析法」、個案F 公司之各種財務比率分析及幾個重要經營策略及經 營策略分析為藍圖，後再以企業深度訪談法進行研究探討與分析，彙整個案F 公司所面臨經營上之問題，回溯經營團隊擬定之實際經營策略，最後再探討個案 F 公司真正實施這些經營策略後與實際經營績效來作理論與實務間之比較分析 探討，再歸納出本研究之結論。最後以個案F 公司之七位高階主管之認知統計總 結經營策略與經營績效相關性之結論：合計61 項經營策略實施後，發現有59 項與經營績效為正相關，其餘有2 項無關。另外還有其他方面之經營策略與經營 績效相關性：正相關有10 項。 關鍵字：類比IC、新創企業、經營策略、經營績效 / Ministry of Economic affair R.O.C published the “ Midle & Small Enterprises Wite Book in 2005 ” said that there were 100,000 new start-up companies in every year in Taiwan, and they will close 82% in a year. So, the management risk is huge in a new start-up company. It will close by any mistake of management decision, and bring about irrecoverable crisis. It will make the employee lose their job, and add many problems in families and society. Therefore, How to manage a company and solve their problems and crisis? How to ensure their business strategy are correct and effective? How to create the high performance in a start-up company in the future and forever? It is an important and worthy research subject. In this thesis, I’m researching into the start-up company of Taiwan analog IC design House, and to find the relationship with business strategy and business operation performance. First, I found and read many theses from history or books or others documents, such as Poter (1980), Weihrich (1982), Finacial repot of F company etc.. Then, I used the interview method with F company, to find their business strategy when they facing problems and crisis. Finally, I analyzed the business operation performance in F Company when they implement the business strategies. There are 59 items have the positive relationship of 61 business strategies compare with business operation performance, the other 2 items are none. Keywords: Analog IC, Start-Up, Business Strategy, Business Operation Performance.

Radio Frequency Low Noise and High Q Integrated Filters in Digital CMOS Processes Zhijie Xiong 149 pages Directed by Dr. Phillip E. Allen Presented in this work is a novel design technique for CMOS integration of RF high Q integrated filters using positive feedback and current mode approach. Two circuits are designed in this work: a 100MHz low-noise and high Q bandpass filter suited for an FM radio front-end, and a 2.4GHz low-noise and high-Q bandpass filter suited for a Bluetooth front-end. Current-mode approach and positive feedback design techniques are successfully used in the design of both circuits. Both circuits are fabricated through a 0.18um CMOS process provided by National Semiconductor Corp. The 100MHz circuit achieves 3.15uV RF sensitivity with 26dB SNR, and the total current consumption is 12mA. The center frequency of the filter is tunable from 80MHz to 110MHz, and the Q value is tunable from 0.5 to 28.9. 1 dB compression point is measured as -34.0dBm, combined with noise measurement results, a dynamic range of 54.1 dB results. Silicon area of the core circuit is 0.4 square millimeters. The center frequency of the 2.4GHz circuit is tunable from 2.4GHz to 2.5GHz, and the Q value is tunable from 20 to 120. The 1 dB compression dynamic range of the circuit is 50dB. Integrated spiral inductors are developed for this design. Patterned ground shields are laid out to reduce inductor loss through substrate, especially eddy current loss when the circuit is fabricated on epi wafers. Accumulation mode MOS varactors are designed to tune the frequency response. Silicon area of the core circuit is 1 square millimeter.

Αντικείμενο της παρούσας Ειδικής Επιστημονικής Εργασίας είναι η μελέτη, σχεδίαση, εξομοίωση και φυσική σχεδίαση ενός αναλογικού μιγαδικού ζωνοδιαβατού φίλτρου 6ης τάξης. Βασικές δομικές μονάδες του φίλτρου είναι ενισχυτές ρεύματος οι οποίοι χρησιμοποιούν τη βαθμίδα “Flipped Voltage Follower”. Με τη συγκεκριμένη βαθμίδα είναι εφικτή η σχεδίαση όλων των επιμέρους κυκλωμάτων σε περιβάλλον χαμηλής τάσης τροφοδοσίας-χαμηλής κατανάλωσης ισχύος. / The subject of this master thesis is the design, simulation and physical layout of a 6th order analog complex bandpass filter. The filter is constructed by current mirrors which are utilizing the cell "Fliped Voltage Follower". Thus, all of the circuits offer the benefit of operating in low-voltage/low-power environment.

Οι εφαρμογές της σύγχρονης τεχνολογίας επιτάσσουν τη χρήση συσκευών με όσο το δυνατόν μικρότερες διαστάσεις, χαμηλή τάση τροφοδοσίας, χαμηλή κατανάλωση ισχύος και ταυτόχρονα υψηλές επιδόσεις. Το αντικείμενο της εργασίας αυτής, αφορά στη σχεδίαση αναλογικών ολοκληρωμένων φίλτρων, χαμηλής τάσης τροφοδοσίας, για υλοποίηση μεγάλων σταθερών χρόνου, στο πεδίο του λογαρίθμου. Προς αυτή την κατεύθυνση, μελετώντας και σχεδιάζοντας δομές αναλογικών φίλτρων στο πεδίο του λογαρίθμου, επιτεύχθηκε η σχεδίαση φίλτρων δεύτερης τάξης με μεγάλες σταθερές χρόνου, διατηρώντας τις φυσικές διαστάσεις των κυκλωμάτων σε εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα. Αρχικά, παρουσιάζονται κάποια εισαγωγικά στοιχεία για την σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε περιβάλλον χαμηλής τάσης τροφοδοσίας. Γίνεται εισαγωγή στην ιδέα των λογαριθμικών φίλτρων και αναλύονται οι βασικές αρχές σχεδίασης. Παρουσιάζονται βασικά χαρακτηριστικά των κυκλωμάτων στο πεδίο του λογαρίθμου, καθώς και ανάλυση των τελεστών και των διαγωγών που αποτελούν τη βάση της σχεδίασης στο λογαριθμικό πεδίο. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι υλοποιήσεις των ολοκληρωτών των φίλτρων στο πεδίο του λογαρίθμου. Στη συνέχεια, γίνεται τοπολογική εξομοίωση 2ης τάξης βαθυπερατών φίλτρων στο πεδίο του λογαρίθμου. Σχεδιάζονται φίλτρα με την κλασική μέθοδο υλοποίησης, κάνοντας χρήση ισοδύναμων των παθητικών στοιχείων στο λογαριθμικό πεδίο, αλλά και φίλτρα υλοποιημένα με διάγραμμα ροής (SFG). Παρουσιάζονται τα πρώτα αποτελέσματα των εξομοιώσεων που πραγματοποιήθηκαν με το λογισμικό Cadence και το γραφικό περιβάλλον που διαθέτει για την σχεδίαση αναλογικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων (Virtuoso Analog Environment). Προτείνονται, δύο κυκλώματα τα οποία πραγματοποιούν πολλαπλασιασμό της χωρητικότητας των πυκνωτών, επιτυγχάνοντας έτσι μεγάλες σταθερές χρόνου, και η υλοποίηση νέων ολοκληρωτών που κάνουν χρήση των πολλαπλασιαστών. Δημιουργούνται έτσι οι βάσεις για την υλοποίηση φίλτρων με εξαιρετικά μικρές διαστάσεις, των οποίων η σχεδίαση, η εξομοίωση και η φυσική σχεδίαση (layout design) παρουσιάζονται, αναλύονται και συγκρίνονται. / The technological evolution and market requirements have led to an increasing demand of low - power portable devices, featuring the reduced size of the devises and high efficiency. This M.Sc project deals with the design of analog integrated, Log - Domain filters, for low - voltage implementation, with large time - constants. In this direction, the design of a second order, low - pass filter, with the above features, and with the occupied silicon area maintained at very low levels, was achieved. In Chapters 1 and 2, an introduction to the design of integrated circuits in low voltage environment is presented. There is an introduction to the idea and the basic principles of Log - Domain filters. The key characteristics of circuits in a large signal operation point of view, and an analysis of the operators and the exponential transconductor cells are, also presented. Furthermore, the basic Log - Domain integrators has been analyzed. A topologic analysis of second order Log - Domain filters is given in Chapter 3. Filters has been initially designed firstly with the classic implementation, using Log - Domain equivalent of passive elements. In a second step, the filter has been realizes by employing the signal flow diagram (SFG) representation. These filters were simulated with the Analog Design environment of the Cadence software. the obtained simulation results confirmed the correct operation of the circuit. Two implementations for realizing the Log - Domain equivalent of a capacitor multiplier are introduced. In addition, implementations of new Log - Domain integrators, that use the capacitor multipliers, are given in Chapter 4. Using these implementations, Log - Domain filters, with reduced total area and large time - constants, are designed, simulated and characterized in Chapter 5. Finally, the layout design of a second - order has been performed in Chapter 6 and the provided post - layout simulation results show that the performance of the filter was close to that of the filter realized in schematic level.

細數過去數十年，台灣類比IC設計產業發展從無到有，從客戶不相信台灣類比IC設計公司的能力，到現在彼此成為合作夥伴，從外商完全看不起台商，到現在大家同場競技，從沒有一家類比IC設計公司上市、櫃掛牌，到現在已有近十家類比IC設計公司掛牌，台灣類比IC設計產業實在值得更多的喝采與投資人的注意。 目前為止，台灣共有二十幾家類比IC設計公司，本研究主要以民國九十四年十二月底以前上市、櫃之茂達、立錡、沛亨、安茂、富鼎先進、致新、崇貿、點晶、圓創等九家類比IC設計公司為樣本 依其八十九年至九十三年之財務報表做為預估個案公司未來成長率及獲利率的依據，利用現金流量折現法採銷售導向及盈餘導向等兩種模式，依最樂觀、最可能發生及最悲觀等三種情境，估算其實質價格區間，並與各股目前之實際股價相比較，以推論目前股價的合理性以及目前股價可能隱含的銷售成長率及盈餘成長率，另以敏感度分析將各個評價因子繪製成龍捲風圖，來觀察個別關鍵評價因子對股價的影響程度。 此外，本研究依Aaker的分析架構，針對此依產業進行外在與內在分析，包括整個產業的環境分析、產業分析、競爭對手分析、顧客分析與關鍵成功因素(SWOT)分析，以期本研究能在財務分析之外，提供投資人對類比IC設計產業ㄧ全面通盤性之分析。 最後，根據本研究之實證結果，發現過去五年個股與大盤股價作分析，ϐ值均偏高，其可能原因: 1. 類比IC設計產業(相對於數位IC設計產業)，為一新興產業，市場給予之本益比較高， 2. 進口替代效應之潛在業績成長題材，持續發酵。