Orientador: Jacobus W. Swart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:54:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_AntonioCelsoSaragossa_M.pdf: 4033740 bytes, checksum: c740eecdc7a2e85a5429be9bb98021c2 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho foi concebido da necessidade que se tinha de corroer amostras que requerem características específicas, como é o caso de circuitos integrados com tecnologias avançadas. Com este objetivo, projetou-se e construiu-se um sistema de Corrosão Iônica Reativa (RIE). Foi montado para isto, um gerador de RF de 300W e freqüência de 500KHz, freqüência esta escolhida pela alta taxa de corrosão em filmes de fotorresiste e tungstênio, facilidade na instalação, dispensando grandes cuidados, pela disponibilidade de peças no mercado e pelo baixo custo. O sistema de vácuo é composto por uma bomba mecânica e um soprador de Industrial operando em sentido Inverso. Caracterizamo-lo comparando-o com equipamentos comerciais usados para sistemas de corrosão por plasma. Esta caracterização constou da determinação da velocidade de bombeamento do sistema de vácuo. Este comportou-se razoavelmente bem, melhorando a velocidade de bombeamento da bomba mecânica. Para se ter controle de um processo, necessita-se saber quando se termina a corrosão do filme desejado. Para Isto, fizemos estudos com espectrometria óptica que mostra o espectro com os picos característicos da luz do plasma e detecção do ponto final da corrosão. Obtivemos uma boa sensibilidade do método, que foi capaz de detectar o final da corrosão do filme de W em uma amostra com área de 1 cm cúbico e fotogravada ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work has as objective the development of a Reactive Ion Etching (RIE) System, motivated by the need of this technique for the fabrication of devices and Integrated circuits with advanced technologies. The RIE equipment has been designed, constructed and characterized. An RF generator of up to 300W at a fixed frequency has been designed and built. This relatively low frequency was adapted because lt a) produces a higher etch rate of Tungsten and Photoresist, b) facilitates the installation by avoiding special precautions when dealing with high frenquency RF signals. c) facilitates the acquisition of the needed parts and devices resulting in a very cost effective solution. The vacuum system is composed of a mechanical pump In serles with an industrial air blower which operates in reverse. The system Is characterized ln terms of pumping speed and compared with commercial vacuum systems for plasma etching. The obtained pumping speed values are very reasonable, improvlng considerable the characteristics compared to a single mechanical pump ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T03:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caldeira_Laercio_D.pdf: 10099585 bytes, checksum: 173e2f6a8ff46de0de4b0b42573529e4 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho integra o projeto de três blocos CMOS digitais de alta performance idealizados para incorporarem CIs VLSI, onde se buscou o melhor compromisso área/velocidade. Um dos blocos, o do Conversor A/D de 8 Bits, desenvolvido em arquitetura "flash" modificada, permite taxas de conversão superiores a 1 MHz adequando-o à grande maioria dos sistemas digitais. Os demais blocos, os Multiplicadores Paralelo e Série, foram desenvolvidos com base no Algoritmo de Booth e, portanto, exibem excelente desempenho trabalhando com palavras de até 64 bits. Projetou-se um Multiplicador Paralelo de 4 Bits operando com taxas de até 35 MHz e um Multiplicador Série de 8 Bits operando até 2,6 MHz / Abstract: This work compiles the design of three high performance CMOSdigital circuits blocks where the best area/speed relationship was required. Those circuits are intended to be implemented in VISI circuits. One of the blocks, the 8 bits A/D Converter, was implemented using a modified flash architecture, which allows conversion ratio above 1 MHz, suitable to the most of the digital systems. The other blocks, a parallel and a Serial Multipliers were developed based on the Booth Algorithm, wich has higher performance with words up to 64 bits. The 4 bits parallel multiplier designed works up to 35 MHz and the 8 bits serial multiplier works up to 2,6 MHz / Doutorado / Eletrônica e Microeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Roberto de Alencar Lotufo, Neucimar Jeronimo Leite / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T16:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_IlkaMarinho_M.pdf: 3588485 bytes, checksum: aa9403cd0e8f81d18c25844ceb889e80 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A disseminação e utilização do Processamento de Imagens em inúmeras áreas da ciência e suas aplicações tem levado à intensificação das pesquisas neste ramo. A Morfologia Matemática é um conjunto de ferramentas para o processamento de imagens que tem sido bastante enfocado. Esta dissertação descreve uma arquitetura especialmente desenvolvida para implementação de operações morfológicas sobre imagens binárias e em nível de cinza, com aproveitamento integral do hardware. As operações implementadas de dilatação e erosão são básicas para a composição de diversas operações morfológicas mais complexas. Justifica-se sua implementação em um hardware dedicado devido à quantidade de dados a serem processados e devido à velocidade de operação requisitada. Outras operações morfológicas foram também implementadas através deste mesmo hardware. Usando a linguagem de descrição de hardware VHDL, foi realizada a modelagem, simulação e validação desta arquitetura. Esta arquitetura agrega características importantes de alguns processadores existentes para o mesmo propósito como a utilização integral do hardware em operações numéricas e binárias, alta modularidade, regularidade e baixa complexidade, características importantes para sua implementação VLSI. Temas relacionados a este trabalho como metodologias de projeto, linguagens de descrição de hardware e processadores de imagem são também discutidos / Abstract: The popularization and the use of Image Processing in several fields of Science and its applications, have increased the importance of the researches in this area. Mathematical Morphology is a set of tools used in image processing which has been widely used. This work describes an architecture specially developed for the execution of morphological operations on binary and gray-level images, using the same hardware structure. Complex morphological operations are composed by the dilation and erosion operations realized by this hardware. Because of the amount of data envolved and of the processing speed required it is used a dedicated hardware to implement these operations. Other morphological operations are also realized by this structure. The hardware description language VHDL was used in the modeling and simulation of the architecture. This architecture is well suited for VLSI implementation due to its high modularity, regularity and low complexity. Subjects related to this work such as methodologies, hardware description languages and image processors are also presented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T04:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_MarciaReisde_M.pdf: 2129641 bytes, checksum: 6a8eedb986d6e28ade0e11be4d66a9e9 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Este trabalho refere-se ao anteprojeto de um sistema de medição para hidrômetros eletrônicos, cujo objetivo foi de se obter uma maior confiabilidade, além de uma maior precisão nos sistemas atualmente em uso pela SABESP.Foi desenvolvido o projeto de um circuito integrado contendo uma parte analógica (bipolar) e uma parte digital (em tecnologia I2L). Estes circuitos operam com 3 volts de alimentação e consomem 15uApermitindo uma duração de 3,0 a 3,5 anos às baterias de alimentação do circuito. Foi também desenvolvido um sensor eletromagnético e um sistema de interface para saída de dados para uma leitora externa / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Esta tesis presenta un algoritmo de bajo consumo para detectar la ubicación la localización de una fuente sonora y su implementación en dos circuitos integrados (CI) en tecnologías CMOS estándar de 0,5μm y 0,35μm. El algoritmo utiliza un lazo de realimentación para estimar el retardo exis-tente entre dos señales provenientes de un par de micrófo-nos. Gracias a este enfoque se disminuye la carga computa-cional y por lo tanto se reduce el consumo de potencia en los circuitos que lo implementen. Es capaz de medir adelantos o retrasos entre señales con una resolución de 8 bits (7 bits con signo) y una precisión de bit. Para la realización cir-cuital de este algoritmo se utilizaron técnicas de diseño de bajo consumo que se basan en el manejo adecuado de la actividad del reloj y en la aplicación de registros dinámicos como unidades de memoria. En el diseño de las máscaras se tuvieron en cuenta detalles referidos a la distribución de seña-les a fin de lograr una utilización eficiente del área de silicio. También en esta tesis se presentan resultados experimentales de ensayos desarrollados sobre tres CI. A través de estos re-sultados, obtenidos en laboratorio y en campo, se verificó el correcto funcionamiento de los mismos y se obtuvo el mejor desempeño (consumo y rango de medida) reportado hasta la fecha, en lo que se refiere a CI orientados a la localización de fuentes sonoras. Se diseñaron, construyeron y verificaron unidades que alojan los CI mencionados y son capaces de realizar la ubicación de fuentes sonoras. Sobre los resultados de experiencias de campo se aplicaron métodos de análisis estadístico para estudiar los efectos de las variaciones en el diseño de estas unidades. / This thesis presents a new algorithm for acoustic source localization that performs its action in a low power consu-mption mode. The thesis also presents two circuital imple men-tations of it, showing two integrated circuits (IC) implemented in 0,5μm and 0,35μm CMOS standard process. The algorithm uses a closed loop approach to estimate the existing delay between two signals incoming from a pair of microphones. Thanks to this focus, the computational complexity can be reduced and therefore the power consumption of the circuit can also be reduced. The features of the IC are that it can measure positive and negatives delays with a resolution of 8 bits (7 bits plus a bit sign) and a precision of bit all over the measurement range. For the circuital realization of this algorithm low power consumption design techniques were used; basically an adequate management of the clock activity and the used of dynamic registers as a memory cells. A care-fully mask design was made in order to achieve an efficient utilization of the silicon area. Also in this thesis experimental results from three IC test are shown, being all of them desig-ned to perform time delay measurement. Through these re-sults obtained in a laboratory and in the field, a functional ve-rification was made showing a correct operation of the IC‟s. The best performance in power consumption and measure-ment range was reported for the adaptive closed loop approach. These results were compared to similar task IC‟s (acoustic source localization). A surveillance unit that works with the mentioned IC‟s was designed, built and tested, and it was able to localize acoustic sources. Field experiences were made and results from them where used into a statis-tical analysis way to study the performance changes effects based on the variation of design parameters. From the result of the analysis a new system was obtained that presents betters characteristics and functionalities that the previous one.

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) é um microsistema invasivo, intermediador e interativo que se desenvolve de forma inteligente, versátil e eficiente. Entretanto, a interatividade, característica que o torna altamente atrativo e suas qualidades de leveza, invisibilidade, economia quanto a consumo de energia, robustez e alta confiabilidade são foco de investigação. Através da obtenção dos parâmetros característicos muitos desses aspectos podem ser otimizados. Conseqüentemente, este trabalho se propõe obter os parâmetros característicos necessários ao modelo matemático de atuadores MEMS, baseados em deformação elástica e dinâmica combdrive, de forma a descrever com precisão o comportamento linear destes em nível de sistema. Os parâmetros característicos de MEMS podem ser extraídos no próprio simulador, ou identificados através da manipulação dos dados dos sinais de entrada e saída obtidos na execução de testes modais sobre o protótipo. Quando a identificação é determinística, utiliza sinais de excitação que obedecem a uma boa relação sinal-ruído (SNR-Signal-Noise Rate). Quando a identificação é estocástica utiliza sinais de excitação misturados com ruído. Essas duas formas de identificação podem ser interpretadas como os dois extremos de identificação. A rigor, qualquer procedimento que não esteja em nenhum desses extremos pode ser denominado de identificação “caixa-cinza”. Dessa forma, a proposta deste trabalho investigativo consiste em utilizar a identificação “caixa cinza” para obter os parâmetros característicos dos atuadores eletromecânicos MEMS combinando as vantagens dos procedimentos determinísticos e estocásticos. Sob este propósito, foi feita revisão das propriedades da matéria, conceituação de atuadores, compreensão da visão bottom-up e, finalmente, estudo de modelos estocásticos com entradas exógenas ARX (Autoregressive with Exogenous Inputs) e uso de estimadores recursivos, Mínimos Quadrado e Variável Instrumental. A comparação dos resultados do modelo determinístico produzido através de FEM/BEM permite testar o desempenho entre dois modelos de índoles diferentes. Os resultados obtidos após a coleta de dados, a escolha da representação matemática, a determinação da estrutura do modelo, a estimação dos parâmetros e a validação do modelo das três tipologias de atuadores desenvolvidos: pontes simples, ponte dupla e dobradiça dupla permitem identificar os parâmetros característicos com erro quadrático médio menor a 1% e validar esses parâmetros num período não maior a 0,5s. Os resultados se mostram altamente satisfatórios, tornando este trabalho uma contribuição científica à síntese de MEMS em nível de sistemas. / MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) is an invasive, intermediator and interactive small size system that develops in an intelligent, versatile and efficient way. However, the interactivity, feature that makes the system highly attractive and its qualities of lightness, invisibility, economy with regard to power consumption, robustness and high reliability are the focus of research. By obtaining the characteristic parameters many of these aspects can be optimized. Therefore, this study proposes to obtain the characteristic parameters necessary for the mathematical model for MEMS actuators, based on elastic deformation and dynamic comb-drive in order to accurately describe the linear behavior in level system. The characteristic parameters of MEMS can be extracted in the own simulator or identified through the manipulation of input and output data signals obtained in the execution of modal tests on the prototype. When the identification is deterministic, it uses the excitation signals that follow a good signal noise rate (SNR). When the identification is stochastic it uses excitation signals mixed with noise. These two forms of identification can be interpreted as the two extremes of the identification. Strictly speaking, any procedure that is not in any of these extremes may be called the "gray-box" identification. Thus, the propose of this research work consists of using the “gray-box” identification to obtain the characteristic parameters of the MEMS electro-mechanical actuators combining the advantages of the deterministic and stochastic procedures. Under this purpose, it was made revision of the matter features, conceptualization of the actuators, comprehension of the bottom-up vision and, finally, study of the stochastic models with autoregressive exogenous inputs (ARX) and the use of recursive estimators, Least Square and Instrumental Variable. The comparison of results of the deterministic model generated by FEM / BEM, allows testing the performance between two models of different kinds. The results obtained after the data collection, the choice of mathematical representation, the determination of the structure of the model, the estimation of the parameters and validation of the model of three actuators topologies developed (simple bridges, double bridge and double hinge) that permit to identify the parameters with a average quadratic error minor than 1% and to validate these parameters in a period not more than 0.5s. The results show highly satisfactory, becoming this work a scientific contribution to MEMS synthesis at system levels.

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) é um microsistema invasivo, intermediador e interativo que se desenvolve de forma inteligente, versátil e eficiente. Entretanto, a interatividade, característica que o torna altamente atrativo e suas qualidades de leveza, invisibilidade, economia quanto a consumo de energia, robustez e alta confiabilidade são foco de investigação. Através da obtenção dos parâmetros característicos muitos desses aspectos podem ser otimizados. Conseqüentemente, este trabalho se propõe obter os parâmetros característicos necessários ao modelo matemático de atuadores MEMS, baseados em deformação elástica e dinâmica combdrive, de forma a descrever com precisão o comportamento linear destes em nível de sistema. Os parâmetros característicos de MEMS podem ser extraídos no próprio simulador, ou identificados através da manipulação dos dados dos sinais de entrada e saída obtidos na execução de testes modais sobre o protótipo. Quando a identificação é determinística, utiliza sinais de excitação que obedecem a uma boa relação sinal-ruído (SNR-Signal-Noise Rate). Quando a identificação é estocástica utiliza sinais de excitação misturados com ruído. Essas duas formas de identificação podem ser interpretadas como os dois extremos de identificação. A rigor, qualquer procedimento que não esteja em nenhum desses extremos pode ser denominado de identificação “caixa-cinza”. Dessa forma, a proposta deste trabalho investigativo consiste em utilizar a identificação “caixa cinza” para obter os parâmetros característicos dos atuadores eletromecânicos MEMS combinando as vantagens dos procedimentos determinísticos e estocásticos. Sob este propósito, foi feita revisão das propriedades da matéria, conceituação de atuadores, compreensão da visão bottom-up e, finalmente, estudo de modelos estocásticos com entradas exógenas ARX (Autoregressive with Exogenous Inputs) e uso de estimadores recursivos, Mínimos Quadrado e Variável Instrumental. A comparação dos resultados do modelo determinístico produzido através de FEM/BEM permite testar o desempenho entre dois modelos de índoles diferentes. Os resultados obtidos após a coleta de dados, a escolha da representação matemática, a determinação da estrutura do modelo, a estimação dos parâmetros e a validação do modelo das três tipologias de atuadores desenvolvidos: pontes simples, ponte dupla e dobradiça dupla permitem identificar os parâmetros característicos com erro quadrático médio menor a 1% e validar esses parâmetros num período não maior a 0,5s. Os resultados se mostram altamente satisfatórios, tornando este trabalho uma contribuição científica à síntese de MEMS em nível de sistemas. / MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) is an invasive, intermediator and interactive small size system that develops in an intelligent, versatile and efficient way. However, the interactivity, feature that makes the system highly attractive and its qualities of lightness, invisibility, economy with regard to power consumption, robustness and high reliability are the focus of research. By obtaining the characteristic parameters many of these aspects can be optimized. Therefore, this study proposes to obtain the characteristic parameters necessary for the mathematical model for MEMS actuators, based on elastic deformation and dynamic comb-drive in order to accurately describe the linear behavior in level system. The characteristic parameters of MEMS can be extracted in the own simulator or identified through the manipulation of input and output data signals obtained in the execution of modal tests on the prototype. When the identification is deterministic, it uses the excitation signals that follow a good signal noise rate (SNR). When the identification is stochastic it uses excitation signals mixed with noise. These two forms of identification can be interpreted as the two extremes of the identification. Strictly speaking, any procedure that is not in any of these extremes may be called the "gray-box" identification. Thus, the propose of this research work consists of using the “gray-box” identification to obtain the characteristic parameters of the MEMS electro-mechanical actuators combining the advantages of the deterministic and stochastic procedures. Under this purpose, it was made revision of the matter features, conceptualization of the actuators, comprehension of the bottom-up vision and, finally, study of the stochastic models with autoregressive exogenous inputs (ARX) and the use of recursive estimators, Least Square and Instrumental Variable. The comparison of results of the deterministic model generated by FEM / BEM, allows testing the performance between two models of different kinds. The results obtained after the data collection, the choice of mathematical representation, the determination of the structure of the model, the estimation of the parameters and validation of the model of three actuators topologies developed (simple bridges, double bridge and double hinge) that permit to identify the parameters with a average quadratic error minor than 1% and to validate these parameters in a period not more than 0.5s. The results show highly satisfactory, becoming this work a scientific contribution to MEMS synthesis at system levels.

MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) é um microsistema invasivo, intermediador e interativo que se desenvolve de forma inteligente, versátil e eficiente. Entretanto, a interatividade, característica que o torna altamente atrativo e suas qualidades de leveza, invisibilidade, economia quanto a consumo de energia, robustez e alta confiabilidade são foco de investigação. Através da obtenção dos parâmetros característicos muitos desses aspectos podem ser otimizados. Conseqüentemente, este trabalho se propõe obter os parâmetros característicos necessários ao modelo matemático de atuadores MEMS, baseados em deformação elástica e dinâmica combdrive, de forma a descrever com precisão o comportamento linear destes em nível de sistema. Os parâmetros característicos de MEMS podem ser extraídos no próprio simulador, ou identificados através da manipulação dos dados dos sinais de entrada e saída obtidos na execução de testes modais sobre o protótipo. Quando a identificação é determinística, utiliza sinais de excitação que obedecem a uma boa relação sinal-ruído (SNR-Signal-Noise Rate). Quando a identificação é estocástica utiliza sinais de excitação misturados com ruído. Essas duas formas de identificação podem ser interpretadas como os dois extremos de identificação. A rigor, qualquer procedimento que não esteja em nenhum desses extremos pode ser denominado de identificação “caixa-cinza”. Dessa forma, a proposta deste trabalho investigativo consiste em utilizar a identificação “caixa cinza” para obter os parâmetros característicos dos atuadores eletromecânicos MEMS combinando as vantagens dos procedimentos determinísticos e estocásticos. Sob este propósito, foi feita revisão das propriedades da matéria, conceituação de atuadores, compreensão da visão bottom-up e, finalmente, estudo de modelos estocásticos com entradas exógenas ARX (Autoregressive with Exogenous Inputs) e uso de estimadores recursivos, Mínimos Quadrado e Variável Instrumental. A comparação dos resultados do modelo determinístico produzido através de FEM/BEM permite testar o desempenho entre dois modelos de índoles diferentes. Os resultados obtidos após a coleta de dados, a escolha da representação matemática, a determinação da estrutura do modelo, a estimação dos parâmetros e a validação do modelo das três tipologias de atuadores desenvolvidos: pontes simples, ponte dupla e dobradiça dupla permitem identificar os parâmetros característicos com erro quadrático médio menor a 1% e validar esses parâmetros num período não maior a 0,5s. Os resultados se mostram altamente satisfatórios, tornando este trabalho uma contribuição científica à síntese de MEMS em nível de sistemas. / MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) is an invasive, intermediator and interactive small size system that develops in an intelligent, versatile and efficient way. However, the interactivity, feature that makes the system highly attractive and its qualities of lightness, invisibility, economy with regard to power consumption, robustness and high reliability are the focus of research. By obtaining the characteristic parameters many of these aspects can be optimized. Therefore, this study proposes to obtain the characteristic parameters necessary for the mathematical model for MEMS actuators, based on elastic deformation and dynamic comb-drive in order to accurately describe the linear behavior in level system. The characteristic parameters of MEMS can be extracted in the own simulator or identified through the manipulation of input and output data signals obtained in the execution of modal tests on the prototype. When the identification is deterministic, it uses the excitation signals that follow a good signal noise rate (SNR). When the identification is stochastic it uses excitation signals mixed with noise. These two forms of identification can be interpreted as the two extremes of the identification. Strictly speaking, any procedure that is not in any of these extremes may be called the "gray-box" identification. Thus, the propose of this research work consists of using the “gray-box” identification to obtain the characteristic parameters of the MEMS electro-mechanical actuators combining the advantages of the deterministic and stochastic procedures. Under this purpose, it was made revision of the matter features, conceptualization of the actuators, comprehension of the bottom-up vision and, finally, study of the stochastic models with autoregressive exogenous inputs (ARX) and the use of recursive estimators, Least Square and Instrumental Variable. The comparison of results of the deterministic model generated by FEM / BEM, allows testing the performance between two models of different kinds. The results obtained after the data collection, the choice of mathematical representation, the determination of the structure of the model, the estimation of the parameters and validation of the model of three actuators topologies developed (simple bridges, double bridge and double hinge) that permit to identify the parameters with a average quadratic error minor than 1% and to validate these parameters in a period not more than 0.5s. The results show highly satisfactory, becoming this work a scientific contribution to MEMS synthesis at system levels.

Orientador: Luiz Carlos Kretly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-24T00:05:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_DanielCardosode_M.pdf: 24727698 bytes, checksum: 802ba54b2fef69d2a43dfbabc8b9f7c4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A crescente ênfase sobre a operação portátil de computadores e sistemas de telecomunicação prioriza circuitos de baixa potência, ainda que de alta velocidade. As opções tecnológicas existentes para aplicações digitais na faixa de 100MHz até 1 GHz são as famílias ECL em silício, DCFL em arseneto de gálio (GaAs), bem como ASICs CMOS realizados em processos avançados de Si, e somente as duas últimas podem proporcionar baixos consumos de potência. Em GaAs, DCFL é a principal opção de famíliadigital de baixa potência. Neste trabalho, descreve-se o projeto full-custom de um CI divisor de freqüências de módulo variável e contador de década, realizado na família DCFL de GaAs. A topologia deste CI é inteiramente baseada na arquitetura clássica do TTL 7490, que foi escolhida por causa de sua versatilidade, e toda a sua funcionalidade lógica é mantida: o CI proposto pode operar tanto como um contador BCD quanto como um divisor de frequências por N, com N na faixa de 2 até 10. A razão da divisão, N, pode ser configurada unicamente através de conexões diretas entre pinos do CI. Por isso, o CI projetado neste trabalho será referido como o 7490-like. Suas aplicações são em síntese/divisão de frequências, contagem, instrumentação de alta frequência e na composição de circuitos digitais de alta velocidade, podendo-se usá-lo na entrada de outros blocos. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The increasing emphasis on the portable operation of computers and communication systems has placed a priority on low-power, yet high-speed, circuits. The existing viable technologies for digital applications in the range fTom100 l Hz up to 1 GHz are Si ECL and GaAs DCFL families, as well as high-speed CMOS ASICs implemented in advanced Si processes, and only the last two options offer low power consumption. In GaAs technology, DCFL is the main choice for a low-power digital family. In this work, a variable modulus frequency divider and decade counter IC was designed in the GaAs DCFL family. This work describes the full-custom design procedures for this IC, starting from its logic design, until the completion of the final layout version. This DCFL counter circuit topology is entirely based upon the classical TTL 7490 architecture, which was chosen because of its versatility, and all its functionality is retained: this IC can operate either as a decade (BCD) counter, or as a frequency divider by N, being N any integer in the range from 2 to 10. The frequency division modulus N can be set solely by means of direct connections between certain IC pins. Therefore, the IC designed in this work will be referred to as the 7490-like. This circuit's usual applications are: frequency synthesis or division, counting, high frequency instrumentation and as a block in the composition of high speed digital circuits; the IC can also be used before the input to other blocks. ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

En esta tesis se presenta el análisis de paralelismo en sus diferentes niveles para una Sistema en Chip que consta de múltiples procesadores y una memoria de almacenamiento de datos de alta densidad. El objetivo es utilizar el paralelismo como una estrategia para reducir el consumo de energía de las arquitecturas de cómputo VLSI. En particular, se describe la aplicación de técnicas de paralelismo en una arquitectura de reconocimiento automático de voz y su integración en el sistema mencionado implementado en una tecnología CMOS de 55nm. Se describe la aplicación del paralelismo a nivel micro-arquitectura y a nivel de Sistema y se analiza el punto óptimo de paralelismo para obtener una arquitectura de cómputo eficiente desde el punto de vista de tiempo de procesamiento y consumo de energía. / In this thesis an analysis of data parallelism implemented in a System on Chip that integrates multiple processing cores and a high density memory is presented. The aim of this work is to optimally utilize dfferent levels of spatial parallelism as a strategy to reduce energy consumption of the whole architecture. The core chosen for this work is an automatic speech recognition architecture integrated in the mentioned System and implemented in a technology CMOS node of 55 nm. Parallelism is included at the microarchitecture level and also at the multiple core chip level. An analysis of the optimal point of the applied parallelism that provides an architecture that minimizes both the energy consumption and the processing time simultaneously is presented.