Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000444177-Texto+Completo-0.pdf: 1659305 bytes, checksum: bdead0d762530fe1980280cda19165e9 (MD5) Previous issue date: 2012 / In advanced deep submicron technologies, the aggressive scaling of the clock to increasingly higher frequencies has now terminated. At the circuit top level, global clocking is not feasible anymore, which has led to the popularization of the Globally Asynchronous Locally Synchronous paradigm for constructing complex system on chip devices, with local islands of clocked logic interconnected by asynchronous communication. By providing packet-based communication and scalable communication parallelism compared to traditional bus-based communication, asynchronous network- on-chip have recently shown their benefits compared to their synchronous counterparts to build future many-core architectures, in terms of both performance and power. One of the next challenges for such asynchronous communication architectures is reliability, in the form of robustness to single event effects, when under the impact of particles generated by ionizing radiation. This occurs because technology downscaling continuously increases the logic sensitivity of silicon devices to such effects. Contrary to what happens in synchronous circuits, delay variations induced by radiation usually have no impact on asynchronous quasi-delay insensitive (QDI) combinational logic blocks, but in case of storage logic, bit flips may corrupt the circuit state with no recovery solution, even when using asynchronous circuits. This work proposes a new set of hardening techniques against single event effects applicable to asynchronous networks-on-chip. It presents practical case studies of use for these techniques and evaluates them in close to real life situations. The obtained results show that the achieved increase in asynchronous network-on-chip robustness has the potential to leverage this communication architecture solution as the main choice for the next generations of complex silicon devices on advanced nodes technologies such as 32 nm, 28 nm, 20 nm and below. / O aumento agressivo das frequências de operação de sinais de relógio em tecnologias submicrônicas profundas chegou ao seu limite. O uso de relógios globais não é mais viável em tais tecnologias, o que fomenta a popularização do paradigma Globalmente Assíncrono, Localmente Síncrono na construção de sistemas integrados complexos, onde se empregam ilhas síncronas de lógica interconectadas através de comunicação assíncrona. Redes intrachip assíncronas proveem um modelo de comunicação baseado em troca de pacotes e paralelismo de comunicação escalável quando comparado com arquiteturas de comunicação tradicionais, como as baseadas em barramentos compartilhados. Devido a estas características, tal tipo de redes vem revelando benefícios, quando comparadas com suas equivalentes síncronas, para construir as arquiteturas many-cores do futuro, e isto em termos de ambos, desempenho e dissipação de potência. Um dos próximos desafios para as arquiteturas de comunicação em questão é a confiabilidade, na forma de robustez a efeitos de evento único (em inglês, single event effects ou SEEs), quando o circuito sofre impactos de partículas geradas por radiação ionizante. Isto ocorre porque a diminuição contínua das geometrias de dispositivos semicondutores em tecnologias sucessivas aumenta cada vez mais a sensibilidade destes a tais efeitos. Ao contrário do que ocorre em circuitos síncronos, variações de atraso induzidas por radiação em geral não geram qualquer impacto, exceto por possíveis perdas de desempenho, em circuitos lógicos assíncronos construídos usando técnicas quase insensíveis a atrasos (em inglês quasi-delay insensitive ou QDI). Contudo, a inversão de valores de bits em dispositivos de armazenamento pode corromper o estado do circuito sem possível solução de recuperação, mesmo no caso de assíncronos. Este trabalho propõe um novo conjunto de técnicas aplicáveis a redes intrachip assíncronas, que visa o aumento de robustez contra efeitos de evento único. Apresentam-se estudos de caso práticos de tais técnicas e avaliam-se as mesmas em ambientes que simulam casos reais de uso. Os resultados obtidos mostram que o aumento de robustez alcançado sobre redes intrachip tem o potencial de tornar esta arquitetura de comunicação a principal candidata para integrar as novas gerações de dispositivos de silício complexos construídos com o emprego de nodos tecnológicos avançados tais como 32 nm, 28 nm, 20 nm e abaixo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-17T05:11:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:47:23Z : No. of bitstreams: 1 262713.pdf: 5373844 bytes, checksum: a249dd10d0242685c395874b9c696d96 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247993.pdf: 2899393 bytes, checksum: 19b7879b0ad6513981437e9ffb46ca82 (MD5) / O presente trabalho propõe um multiplicador operando em quarto quadrantes baseado em células que exploram a relação existente entre a corrente de saturação de um transistor MOS e a transcondutância de fonte. A vantagem da topologia proposta é simplicidade, operação com baixa potência, alta linearidade e corrente de saída com baixa sensibilidade dentro de uma mesma geração tecnológica. Os resultados de simulação associados aos experimentais demonstram a viabilidade da topologia escolhida para operação em baixa potência e baixa-tensão. A funcionalidade do sistema foi verificada através de simulação e da extração de parâmetros do protótipo implementado em tecnologia TSMC 0.35 m. Os resultados experimentais conseguidos com o protótipo indicam consumo de 1 mA, largura de banda de 1MHz e distorção harmônica total de 1% para uma corrente de entrada de 80 % do seu valor máximo sendo que a área de silício ocupada pelo multiplicador foi ao redor de 10.000 m2.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:25:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260439.pdf: 4314005 bytes, checksum: f718f36e30cf1ceae5fcf6060a8bd490 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo analisar as principais causas do curto-circuito entre espiras em estatores utilizados em motores de indução trifásicos de baixa tensão e realizar uma comparação entre os principais tipos de detecção e equipamentos utilizados atualmente. Desta forma, será possível avaliar quais os principais pontos positivos e negativos de cada tipo de método de detecção e, caso seja possível, definir qual equipamento consegue identificar de forma mais eficiente este tipo de falha em estatores que ainda estão em produção. Através do levantamento inicial da bibliografia, pode-se observar que este assunto tem grande relevância e que vem sendo estudado há anos, permitindo o levantamento de vários tipos de testes, sendo que muitos destes passaram por várias evoluções em suas metodologias. Além disso, o desenvolvimento de testes que consigam detectar este tipo de falha durante o processo produtivo dos estatores bobinados é de extrema importância para os fabricantes de motores, pois permite a detecção antecipada do defeito, reduzindo os custos de retrabalho, refugo de materiais e gastos com assistência técnica. Os clientes também compartilham desta mesma percepção, uma vez que caso o problema seja detectado apenas no cliente, poderá ocasionar paradas inesperadas no processo produtivo do cliente e aumentar seus gastos com manutenção.

A idéia de circuito, no mundo contemporâneo, está associada ao processo da comunicação mediada e à sua complexidade. Com o objetivo de verificar qual o papel dos circuitos comunicativos na formação de redes e na construção da cidadania no ciberespaço, procuramos mostrar como se caracterizam os circuitos, a partir do estudo realizado em weblogs voltados à discussão crítica de temas relacionados à realidade social e política brasileira. Como instâncias mediadoras entre o imaginário e a construção social da realidade, os circuitos comunicativos se desenvolvem e geram novos circuitos emergentes, interferindo na sua própria organização e na circulação das informações. Nos blogs, as narrativas são construídas acionando os três momentos presentes na dinâmica do circuito (produção, difusão e uso/aceitação de informações). Assim, numa relação dialógica entre subjetividade e objetivação, as narrativas formam tramas de sentidos, responsáveis pelos intercâmbios das significações e pela mobilização dos cidadãos no ciberespaço. Cidadania esta relacionada às capacidades cognitivas e aos recursos simbólicos, necessários aos indivíduos para coordenarem suas ações num mundo marcado por incertezas e crises de sentido.

Este trabalho apresenta o LIT, uma ferramenta de auxílio ao projeto de circuitos integrados analógicos que utiliza a técnica da associação trapezoidal de transistores (TAT) sobre uma matriz digital pré-difundida. A principal característica é a conversão de cada transistor simples de um circuito analógico em uma associação TAT equivalente, seguido da síntese automática do leiaute da associação séria-paralela de transistores. A ferramenta é baseada na matriz SOT (sea-of-transistors), cuja arquitetura é voltada para o projeto de circuitos digitais. A matriz é formada somente por transistores unitários de canal curto de dimensões fixas. Através da técnica TAT, entretanto, é possível criar associações série-paralelas cujo comportamento DC aproxima-se dos transistores de dimensões diferentes dos unitários. O LIT é capaz de gerar automaticamente o leiaute da matriz SOT e dos TATs, além de células analógicas básicas, como par diferencial e espelho de corrente, respeitando as regras de casamento de transistores. O cálculo dos TATs equivalentes também é realizado pela ferramenta. Ela permite a interação com o usuário no momento da escolha da melhor associação. Uma lista de possíveis associações é fornecida, cabendo ao projetista escolher a melhor. Além disso, foi incluído na ferramenta um ambiente gráfico para posicionamento das células sobre a matriz e um roteador global automático. Com isso, é possível realizar todo o fluxo de projeto de um circuito analógico com TATs dentro do mesmo ambiente, sem a necessidade de migração para outras ferramentas. Foi realizado também um estudo sobre o cálculo do TAT equivalente, sendo que dois métodos foram implementados: aproximação por resistores lineares (válida para transistores unitários de canal longo) e aproximação pelo modelo analítico da corrente de dreno através do modelo BSIM3. Três diferentes critérios para a escolha da melhor associação foram abordados e discutidos: menor diferença de corrente entre o TAT e o transistor simples, menor número de transistores unitários e menor condutância de saída. Como circuito de teste, foi realizado o projeto com TATs de um amplificador operacional de dois estágios (amplificador Miller) e a sua comparação com o mesmo projeto utilizando transistores full-custom. Os resultados demonstram que se pode obter bons resultados usando esta técnica, principalmente em termos de desempenho em freqüência. A contribuição da ferramenta LIT ao projeto de circuitos analógicos reside na redução do tempo de projeto, sendo que as tarefas mais suscetíveis a erro são automatizadas, como a geração do leiaute da matriz e das células e o roteamento global. O ambiente de projeto, totalmente gráfico, permite que mesmo projetistas analógicos menos experientes realizem projetos com rapidez e qualidade. Além disso, a ferramenta também pode ser usada para fins educacionais, já que as facilidades proporcionadas ajudam na compreensão da metodologia de projeto.

Este trabalho apresenta um estudo, implementação e simulação de geradores de sinais analógicos usando-se circuitos digitais, em forma de CORE, integrando-se este com o microprocessador Risco. As principais características procuradas no gerador de sinais são: facilidade de implementação em silício, programabilidade tanto em freqüência quanto em amplitude, qualidade do sinal e facilidade de integração com um microprocessador genérico. Foi feito um estudo sobre a geração convencional de sinais analógicos, dando-se ênfase em alguns tipos específicos de circuitos como circuitos osciladores sintonizados, multivibradores, geradores de sinais triangulares e síntese de freqüência digital direta. Foi feito também um estudo sobre conversão digital-analógica, onde foram mostrados alguns tipos básicos de conversores D/A. Além disso foram abordadas questões como a precisão desses conversores, tipos digitais de conversores digitalanalógico, circuitos geradores de sinais e as fontes mais comuns de erros na conversão D/A. Dando-se ênfase a um tipo específico de conversor D/A, o qual foi utilizado nesse trabalho, abordou-se a questão da conversão sigma-delta, concentrando-se principalmente no ciclo de formatação de ruído. Dentro desse assunto foram abordados o laço sigma-delta, as estruturas de realimentação do erro, estruturas em cascata, e também o laço quantizador. Foram abordados vários circuitos digitais capazes de gerar sinais analógicos, principalmente senóides. Além de geradores de senóides simples, também se abordou a geração de sinais multi-tom, geração de outros tipos de sinais baseando-se no gerador de senóides e também foi apresentado um gerador de funções. Foram mostradas implementações e resultados dessas. Iniciando-se pelo microprocessador Risco, depois o gerador de sinais, o teste deste, a integração do microprocessador com o gerador de sinais e finalmente a implementação standard-cell do leiaute desse sistema. Por fim foram apresentadas conclusões, comentários e sugestões de trabalhos futuros baseando-se no que foi visto e implementado nesse trabalho.

Submitted by Marcos Samuel (msamjunior@gmail.com) on 2017-06-06T14:09:17Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoValdencastro.pdf: 3154831 bytes, checksum: 2330d4d9be52d8f337813d88b95e6693 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-16T15:17:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissertacaoValdencastro.pdf: 3154831 bytes, checksum: 2330d4d9be52d8f337813d88b95e6693 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T15:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoValdencastro.pdf: 3154831 bytes, checksum: 2330d4d9be52d8f337813d88b95e6693 (MD5) / O trabalho ora proposto tem como objetivo discutir os entraves no estudo dos números complexos no ensino médio, bem como realizar propostas didáticas que visem diminuir o nível de abstração do conteúdo, apresentando interpretações geométricas e aplicações na área técnica de eletricidade, consequência do trabalho realizado pelo proponente no ensino de matemática em cursos técnicos de eletrotécnica de Nível Médio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244813.pdf: 913088 bytes, checksum: 89bfa145e4c1a349c1c637770de5e92f (MD5) / Esta dissertação apresenta o projeto de um circuito Prescaler Dual-Modulus 8/9 (PDM), projetado para a tecnologia TSMC 0.18um, cujo interesse principal é o ultra-baixo consumo de potência. Serão apresentadas duas propostas de PDM, uma com o total objetivo de se obter o menor consumo, e outra com uma proposta de se obter uma freqüência de funcionamento máximo, porém sem perder o compromisso com o baixo consumo. Esta segunda proposta de PDM deve-se ao fato de serem largamente usados em circuitos PLL, onde se exige aplicações em freqüências mais elevadas. O regime de funcionamento dos transistores é de inversão fraca. Operando neste regime, se tornam muito susceptíveis a quaisquer variações dos parâmetros tecnológicos, tanto intrachip quanto interchip. Como solução, é realizado um estudo de três topologias de circuitos compensadores e proposta uma quarta topologia. Esta topologia proposta visa expandir a faixa de tensão de alimentação, a qual os transistores possam suportar sem que haja o risco de danificá-los. A compensação será feita através da técnica de polarização do substrato e do poço dos transistores, de modo que a tensão de polarização possa corrigir qualquer variação de Vt, Vdd ou até mesmo da temperatura. Foram utilizados simuladores de circuitos elétricos para obtenção dos resultados, e estes confirmaram os resultados satisfatórios dos projetos propostos. This dissertation presents the design of a Prescaler Dual-Modulus (PDM) circuit, designed for TSMC 0.18um technology, whose main interest is ultra-low power consumption. Two proposals for PDM's will be presented, one with the objective of obtaining ultra-low power consumption, and the other one with the aim of obtaining a higher maximum frequency, however without compromising the low power consumption. PDM circuits have a potencially wide use in PLL circuits, which demands appliance in high frequencies. The operation of the transistors is weak inversion. Operating in this regimen, they become very susceptible to any variations in the technological parameters, both intrachip and interchip. A solution, a study of three topologies of compensating circuits was carried out, and a fourth topology was proposed. This proposed topology aims at expanding the range of voltage supported by the transistors without a risk of damaging them. The compensation will be carried out through the technique of bulk bias of the transistors, in such a way the bias voltage can correct any variation in Vt, Vdd or even the temperature. Circuits simulators were used to obtain the results, and they were found to be very satisfactory.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345231.pdf: 9548916 bytes, checksum: 8d41b495c44f19df25a19bfa13d74723 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : The evolution of CMOS technology made possible integrated circuits with billions of transistors assembled into a single silicon chip, giving rise to the jargon Very-Large-Scale Integration (VLSI). The required clock frequency affects the performance of a VLSI circuit and induces timing constraints that must be properly handled by synthesis tools. During the physical synthesis of VLSI circuits, several optimization techniques are used to iteratively reduce the number of timing violations until the target clock frequency is met. The dramatic increase of interconnect delay under technology scaling represents one of the major challenges for the timing closure of modern VLSI circuits. In this scenario, effective interconnect synthesis techniques play a major role. That is why this thesis targets two timing optimization problems for effective interconnect synthesis: Incremental Timing-Driven Placement (ITDP) and Incremental Timing-Driven Layer Assignment (ITLA). For solving the ITDP problem, this thesis proposes a new Lagrangian Relaxation formulation that minimizes timing violations for both setup and hold timing constraints. This work also proposes a netbased technique that uses Lagrange multipliers as net-weights, which are dynamically updated using an accurate timing analyzer. The netbased technique makes use of a novel discrete search to relocate cells by employing the Euclidean distance to define a proper neighborhood. For solving the ITLA problem, this thesis proposes a network flow approach that handles simultaneously critical and non-critical segments, and exploits a few flow conservation conditions to extract timing information for each net segment individually, thereby enabling the use of an external timing engine. The experimental validation using benchmark suites derived from industrial circuits demonstrates the effectiveness of the proposed techniques when compared with state-of-the-art works.<br> / A evolução da tecnologia CMOS viabilizou a fabricação de circuitos integrados contendo bilhões de transistores em uma única pastilha de silício, dando origem ao jargão Very-Large-Scale Integration (VLSI). A frequência-alvo de operação de um circuito VLSI afeta o seu desempenho e induz restrições de timing que devem ser manipuladas pelas ferramentas de síntese. Durante a síntese física de circuitos VLSI, diversas técnicas de otimização são usadas para iterativamente reduzir o número de violações de timing até que a frequência-alvo de operação seja atingida. O aumento dramático do atraso das interconexões devido à evolução tecnológica representa um dos maiores desafios para o fluxo de timing closure de circuitos VLSI contemporâneos. Nesse cenário, técnicas de síntese de interconexão eficientes têm um papel fundamental. Por este motivo, esta tese aborda dois problemas de otimização de timing para uma síntese eficiente das interconexões de um circuito VLSI: Incremental Timing-Driven Placement (ITDP) e Incremental Timing-Driven Layer Assignment (ITLA). Para resolver o problema de ITDP, esta tese propõe uma nova formulação utilizando Relaxação Lagrangeana que tem por objetivo a minimização simultânea das violações de timing para restrições do tipo setup e hold. Este trabalho também propõe uma técnica que utiliza multiplicadores de Lagrange como pesos para as interconexões, os quais são atualizados dinamicamente através dos resultados de uma ferramenta de análise de timing. Tal técnica realoca as células do circuito por meio de uma nova busca discreta que adota a distância Euclidiana como vizinhança.Para resolver o problema de ITLA, esta tese propõe uma abordagem em fluxo em redes que otimiza simultaneamente segmentos críticos e não-críticos, e explora algumas condições de fluxo para extrair as informações de timing para cada segmento individualmente, permitindo assim o uso de uma ferramenta de timing externa. A validação experimental, utilizando benchmarks derivados de circuitos industriais, demonstra a eficiência das técnicas propostas quando comparadas com trabalhos estado da arte.