Orientador: Ailton Akira Shinoda / Banca: Sérgio Kurokawa / Banca: Valtemir Emerencio do Nascimento / Resumo: As placas de circuito impresso são a base de todos os equipamentos eletrônicos utilizados atualmente. Antigamente, as placas ocupavam grandes espaços e eram conectadas através de fios, válvulas e componentes eletromecânicos. Com o desenvolvimento dos circuitos integrados surgiram técnicas para a concepção de um circuito impresso no qual utilizam componentes cada vez menores e com alta velocidade de processamento. Porém, com a miniaturização dos componentes e redução das dimensões das placas de circuitos impressos surgem problemas de compatibilidade e interferência eletromagnética. Os estudos desses fenômenos demandam alto grau de esforços para os cálculos dos resultados. Diante dessa dificuldade são introduzidos softwares especialistas que utilizam algoritmos otimizados, obtendo melhores resultados em curto espaço de tempo. A fim de estudar os efeitos da compatibilidade e interferência eletromagnética usou-se uma placa de circuito impresso, de uma central telefônica. Através de simulações de integridade de sinal e compatibilidade eletromagnética pode-se fazer ajustes nas placas para atender às normas das agências reguladoras / Abstract: The printed circuit boards are the basis of all equipment used today. The boards previously occupied large spaces and were connected by wire, valves and electromechanical components. With the development of integrated circuits emerged techniques for designing a printed circuit on which uses smaller and smaller components with high processing speed. But with the miniaturization of components and reduction of printed circuit boards dimensions, problems of electromagnetic compatibility and interference arises. Studies of these phenomena require a high degree of effort for the calculations results. Given this difficulty the introduced using specialist software algorithms optimized, permits obtaining better results. In order to study the effects of electromagnetic interference and compatibility it was used a printed circuit board in the development of a telephone exchange. Through simulations, signal integrity and electromagnetic compatibility can make adjustments on the boards in order that the board was able to be manufactured and sold meeting the standards of compatibility and electromagnetic interference / Mestre

Orientador: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: José Raimundo de Oliveira / Banca: Nobuo Oki / Resumo: Neste trabalho descreve-se uma metodologia para síntese e otimização de circuitos digitais, usando a teoria de algoritmos evolutivos e como plataforma os dispositivos reconfiguráveis, denominada Hardware Evolutivo do inglês- Evolvable Hardware - EHW. O EHW, tornou-se viável com o desenvolvimento em grande escala dos dispositivos reconfiguráveis, Programmable Logic Devices (PLD’s), cuja arquitetura e função podem ser determinadas por programação. Cada circuito pode ser representado como um indivíduo em um processo evolucionário, evoluindo-o através de operações genéticas para um resultado desejado. Como algoritmo evolutivo, aplicou-se o Algoritmo Genético (AG), uma das técnicas da computação evolutiva que utiliza os conceitos da genética e seleção natural. O processo de síntese aplicado neste trabalho, inicia por uma descrição do comportamento do circuito, através de uma tabela verdade para circuitos combinacionais e a tabela de estados para os circuitos seqüenciais. A técnica aplicada busca o arranjo correto e minimizado do circuito que desempenhe uma função proposta. Com base nesta metodologia, são implementados alguns exemplos em duas diferentes representações (mapas de fusíveis e matriz de portas lógicas). / Abstract: In this work was described a methodology for optimization and synthesis of digital circuits, which consist of evolving circuits through evolvable algorithms using as platforms reconfigurable devices, denominated Evolvable Hardware (EHW). It was became viable with the large scale development of reconfigurable devices, whose architecture and function can be determined by programming. Each circuit can be represented as an individual within an evolutionary process, evolving through genetic operations to desire results. Genetic Algorithm (GA) was applied as evolutionary algorithm where this technique evolvable computation as concepts of genetics and natural selection. The synthesis process applied in this work starts from a description from the circuits behavior. Trust table for combinatorial circuits and state transition table for sequential circuits were used for synthesis process. This technic applied search the correct arrange and minimized circuit which response the propose function. Based on this methodology, some examples are implemented in two different representations (fuse maps and logic gate matrices). / Mestre

Orientador: Nobuo Oki / Banca: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: Jozué Vieira Filho / Banca: Marcelo Arturo Jara Perez / Banca: Paulo Augusto Dal fabbro / Resumo: Nesta tese, propõe-se um sintetizador de freqüência baseado em phase locked loops (PLL) usando uma arquitetura que utiliza um dual-path loop filter, constituído de componentes passivos e um integrador digital. A proposta é empregar técnicas digitais, para reduzir o custo da implementação do sintetizador de freqüência, e flexibilizar o projeto do loop filter, para possibilitar que a arquitetura opere em uma faixa de freqüência larga de operação e com redução de tons espúrios. O loop filter digital é constituído de um contador crescente/ decrescente cujo clock é proveniente da amostragem da diferença de fase de entrada. As técnicas digitais aplicadas ao loop filter se baseiam em alterações da operação do contador, em tempos pré-estabelecidos, os quais são controlados digitalmente. Essas técnicas possibilitam reduzir o tempo de estabelecimento do PLL ao mesmo tempo em que problemas de estabilidade são resolvidos. No desenvolvimento da técnica de dual-path foi realizado o estudo de sua estabilidade, primeiramente, considerando a aproximação do PLL para um sistema linear e depois usando controle digital. Nesse estudo foram deduzidas as equações do sistema, no domínio contínuo e discreto, tanto para o projeto da estabilidade, quanto para descrever o comportamento do PLL. A metodologia top-down é usada no projeto do circuito integrado. As simulações em nível de sistema são usadas, primeiramente, para as criações das técnicas e posteriormente para a verificação do seu comportamento, usando modelos calibrados com os blocos projetados em nível de transistor. O circuito integrado é proposto para ser aplicado em identificação por rádio freqüência (RFID) na banda de UHF (Ultra High Frequency), usando multi-standard, e deve operar na faixa de 850 MHz a 1010 MHz. O sintetizador de freqüência foi projetado na tecnologia CMOS... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this thesis, a frequency synthesizers phase locked loops (PLL) based with an architecture that uses a dual-path loop filter consisting of passive components and a digital integrator are proposed. The objective is to employ digital techniques to reduce the implementation cost and get loop filter design flexibility to enable the architecture to have a large tuning range operation and spurious reduction. The digital loop filter is based in an up/down counter where the phase difference is sampled to generate the clock of the counter. The techniques applied in the digital path are based in digitally controlled changes in the counter operation in predefined time points. These techniques provide PLL settling time reductions whiling the stability issues are solved. The stability study of the proposed dual path has been developed. First the linear system approximation for the PLL has been assumed and then employing digital control. The continuous and discrete time equations of architecture were derived in that study applied to stability design as well as to describe the architecture behavior. The top-down methodology has been applied to the integrated circuit design. In the beginning, the system level simulations are used for the techniques creation and then the behavioral models that were calibrated with transistor level blocks are simulated. The application of the circuit is proposed to Radio Frequency Identification (RFID) using UHF (Ultra High Frequency) band for multi-standards application and will operate in range of 850 MHz to 1010 MHz. The proposed frequency synthesizer has been designed in the AMS 0.35 μm CMOS technology with 2V power supply. A 300 μs of settling time and 140 Hz of resolution was obtained in simulations. The proposed frequency synthesizer have low complexity and shown a reference noise suppression about 45.6 dB better than the conventional architecture / Doutor

Orientador: Norian Marranghello / Banca: Maria Eliza Brefere Arnoni / Banca: Luiz Carlos Begosso / Resumo: O ensino é de vital importância para a evolução de uma sociedade. Metodologias e ferramentas de ensino visam otimizar e facilitar o aprendizado de forma que o processo de aprendizagem seja eficiente. Descreve-se nesta dissertação um ambiente de apoio ao ensino - chamado Classroom - com ênfase na Teoria das Inteligências Múltiplas cujo objetivo é fornecer ferramentas e guias para a criação de aulas virtuais, facilitando a composição e exposição de complementos para aulas presenciais. Além do ambiente e suas ferramentas, descreve-se também os raciocínios que nortearam a criação de um curso complementar de Sistemas Digitais para demonstração do uso do ambiente, tanto pelo professor que o criou quanto pelos alunos que o estudaram e avaliaram. Em seguida, são relatadas as formas de avaliação do ambiente, bem como os resultados obtidos. Por fim, conclui-se a dissertação com indicações dos pontos positivos que foram identificados com os resultados das avaliações e de melhorias que podem ser realizadas em extensões do ambiente Classroom. / Abstract: Teaching has a vital importance to the evolution of a society. Teaching methodologies and tools aim to optimize and facilitate the learning process so that it becomes more efficient. This dissertation describes a teaching support environment - named Classroom - based on the Theory of Multiple Intelligences whose goal is to provide tools and guides to the creation of virtual classes, facilitating the composition of and exposure to material complimentary to that presented in attendance classes. Besides the environment and its tools, it is also described the reasoning behind the creation of a complementary Digital Systems course to demonstrate the use of the environment by the professor and the students that tested it. Afterwards, the process to evaluate the environment is presented, as well as the obtained results. In the end, the dissertation is concluded with indication of the positive and negative points that were identified by analyses of the evaluations results. Improvements are also proposed so that the Classroom environment may be extended. / Mestre

Orientador: Nobuo Oki / Banca: Carlos Roberto Minussi / Banca: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: Alberto Martins Jorge / Banca: Marcelo Arturo Jara Perez / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de redes de base radial em tecnologia CMOS. Para tanto, dois circuitos unidimensionais, denominados RBF1 e RBF2, são propostos. Sua funcionalidade é demonstrada por meio de simulações SPICE e também pela sua implementação prática com a utilização de conjuntos de MOSFETs presentes em circuitos integrados comerciais. Demonstra-se também o desenvolvimento dos circuitos para o caso multidimensional, com o uso de simulações SPICE e a implementação de um circuito RBF1 bidimensional. Além disso, são apresentadas versões dos circuitos RBF1 e RBF2 para tecnologia BiCMOS. Os circuitos propostos são utilizados no projeto de redes de base radial bidimensionais em processo CMOS AMS 0.35 μm. No intuito de testar sua funcionalidade, as redes foram simuladas para algumas aplicações, apresentando bons resultados. A questão da quantização no armazenamento dos parâmetros das redes de base radial e da sua influência na aproximação de funções também é tratada na tese. Foram realizadas várias simulações com diferentes níveis de quantização para algumas tarefas de aproximação de funções. Os resultados obtidos mostram que, mesmo com uma quantização severa, as redes apresentam a capacidade de aproximação de funções, porém de maneira limitada, ou seja, o erro obtido aumenta para um número menor de níveis de quantização. A quantização dos parâmetros diminui o tamanho da memória e a complexidade necessária para armazenar os parâmetros das redes, permitindo a implementação de circuitos compactos e adequados para aplicações de baixo consumo de potência. / Abstract: In this work, we present the development of radial basis function circuits in CMOS technology. Two one-dimensional circuits, namely RBF1 and RBF2, are proposed for radial basis function realization, and their functionality is demonstrated by SPICE simulations and by their implementation with commercial MOSFET array integrated circuits. Multidimensional capability is demonstrated by the implementation of a bidimensional RBF1 circuit and by SPICE simulation results. In addition, BiCMOS versions are also presented for RBF1 and RBF2. The proposed cells are used in the design of bidimensional radial basis function neural networks in AMS 0.35μm CMOS process. In order to test their functionality, the networks were simulated for some applications with good results achieved. The issue of parameter quantization and its influence on the network function approximation capability is also dealt with in this dissertation. We carried out several simulations with different levels of quantization. The results obtained show that the network presents a capability of learning functions, even with a severe parameter quantization. As expected, the error increases for less bits of quantization. Nevertheless, the parameter quantization decreases the memory size and complexity necessary for network parameter storage, allowing the implementation of compact circuits and being adequate for low power applications. / Doutor

Orientador: Elson Luciano Silva Pires / Banca: Ricardo Toledo Neder / Banca: Eugênio Lima Mendes / Banca: Roberto Braga / Banca: Paulo Roberto Teixeira Godoy / Resumo: A presente pesquisa de doutorado visa compreender como se articulam as novas formas de regulação e de governança no território brasileiro através da análise das estratégias institucionais e organizacionais dos atores locais em projetos coletivos de desenvolvimento territorial local. Em um primeiro momento, será feita uma revisão das principais formas de governança e de planejamento territorial vigentes durante o predomínio do fordismo - décadas de 1950 a 1970 - em comparação ao período atual, dando ênfase a dois instrumentos principais de governança recentes: os Arranjos Produtivos Locais (APL) e os Circuitos Turísticos. Em um segundo momento, busca-se compreender a evolução da abordagem de aglomerados setoriais simples para formas de articulação e cooperação sócio-institucional entre atores que definem estruturas de distribuição de poderes econômicos e políticos no âmbito local, com destaque para o setor turístico. Os exemplos a serem tomados para estudo de caso é o do "Circuito das Águas Paulista", que abarca as cidades localizadas na parte leste do Estado de São Paulo, a maioria classificadas como Estâncias turísticas e hidrominerais, e o do "Circuito das Malhas do Sul de Minas Gerais", envolvendo municípios localizados no extremo sul do Estado de Minas, na fronteira com São Paulo e especializados na produção de malhas retilíneas. No exemplo dos Circuitos turísticos, consolida-se uma visão de território como espaço integrado pelos vínculos e redes de empresas e o ambiente externo onde estão inseridas. A análise da estrutura econômica dos dois Circuitos, bem como de suas particularidades sócio-institucionais e regulatórias, nos remeterá a tese da importância da dimensão da governança territorial nas estratégias atuais de desenvolvimento local/regional, considerando-se a relação de poderes entre Estado, empresas e outras instituições sociais / Abstract: The aim of this research is to understand how the new ways of regulation and governance articulate in the Brazilian territory through the analysis of the institutional and organizational strategies of the local actors in collective projects of local territorial development. The first part is dedicated to a revision of the predominant main forms of governance and territorial planning during the Fordism - between 1950 and 1970- in comparison to the current period, emphasizing two main instruments of recent governance: the Local Productive Arrangements (APL) and Touristic Circuits. At a second moment the aim is to understand the evolution of the approach of simple setorial clusters to ways of social institutional articulation and cooperation between actors that define structures of distribution of economic and politic powers in the local sphere, mainly in the touristic sector. The examples of this study are taken from the "Circuito das Águas Paulista", that are the cities located in the east part of the State of São Paulo, considering the most part of them as touristic spa towns, and the "Circuito das Malhas of the South of Minas Gerais", involving cities that are located in the extreme south of the state of Minas Gerais bordering São Paulo and specialized in the production of electronic flat knitting. In the example of touristic circuits a territory vision is consolidated as a space integrated by the bonds and network of companies and the external environment where they are integrated. The analysis of the economic structure of two Circuits, as well as of its partner-institucional and regulatory particularitities, it takes in them to the thesis about the importance of the territorial dimension of governance in the current strategies of regional local development/, considering it relation of being able between State, companies and other social institutions / Doutor