No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / Este proyecto consiste en la modelación e implementación de un simulador de conjunto de instrucciones, funcional atemporal, de la unidad de procesamiento de un DSP Texas Instruments TMS320C55. Este simulador tiene por objetivo proveer de una herramienta de desarrollo de software independiente del diseño y elaboración del hardware, para no retrasar la primera por la indisponibilidad del último. Importante es que el usuario tenga una experiencia, en cuanto a capacidades y tiempos de respuesta, lo más cercana al producto final. Esto se logra mediante la abstracción de las características irrelevantes del hardware y emulación de lo mínimo necesario para la correcta operación del software. Para desarrollar este simulador se utiliza la herramienta ArchC en conjunto con la documentación técnica del DSP. Considerando las características de estos, se realiza una evaluación sobre que elementos del DSP es necesario, factible y prioritario implementar en el marco de tiempo. Durante el trascurso del proyecto, para verificar que cada instrucción opere acorde a lo especificado por la documentación oficial, se somete cada una de estas a pequeñas pruebas, cuyos resultados son contrastados con los ejemplos encontrados en la especificación de cada instrucción. Así, en este caso particular se obtuvo como resultado un simulador con un soporte parcial del total del ISA pero que abarca un gran número de funcionalidades. Este ha sido evaluado mediante la verificación de sus operaciones en valor y modificación del estado. En términos concretos esto se traduce en 115 instrucciones implementadas, de las cuales 78 pasan exitosamente todas las pruebas. Adicionalmente, el código y sus métodos se han estructurado de tal forma que la definición de nuevas instrucciones se pueda realizar mediante la concatenación simple de métodos y se han dejado programadas una serie de funciones que abarcan la gran mayoría de operaciones definidas en el hardware, dejando una base solida para trabajos futuros. En conclusión, se tienen dos aportes en este trabajo: una metodología para la abstracción de hardware y un simulador de conjunto de instrucciones, funcional atemporal, operativo. Estos dan pie para futuros trabajos en el perfeccionamiento del propio proyecto o en trabajos análogos en las áreas de electrónica digital y desarrollo de software.

Ingeniero Civil Electricista / Los circuitos digitales, que juegan un papel crucial en la vida cotidiana, consumen grandes cantidades de potencia lo que es considerado como una situación no deseada, lo que es particularmente cierto para equipos que dependen de baterías como celulares, es por esto que los diseñadores de circuitos así como las herramientas de síntesis utilizan diferentes técnicas con el fin de reducir su consumo de potencia. Una de las técnicas de reducción de potencia mas exitosas es clock-gating cuyo objetivo es reducir el consumo de potencia generado por las transiciones debidas a la señal de clk. La reducción de potencia se logra mediante la inserción de clock-gating cells (celdas de clock-gating) que impiden que la señal de clk llegue a los Flip-Flop cuando el valor de la salida de estos no se espera que cambie. Los diseños basados en Latch, que si bien no son tan utilizados como los diseños basados en Flip-Flop debido a sus complejidades adicionales, todavía son utilizados gracias a ciertos beneficios que presentan las restricciones de timing (timing o sincronización) de los Latch, sin embargo ninguna de las herramientas de síntesis existentes permite la inserción automática de clock-gates para diseños basados en Latches, por lo que los diseñadores de circuitos se ven forzados a insertar las clock-gates de forma manual lo que es ineficiente. El presente trabajo se enfoca en los mecanismos de clock-gating y los requisitos que se deben cumplir para permitir su uso en diseños basados en Latches desde la perspectiva de una herramienta de síntesis, al tiempo que provee de una discusión teórica sobre las diferencias entre Latches y Flip-Flops y como estas diferencias fuerzan los requerimientos de una herramienta de inserción de clock-gates Considerando las restricciones que debieran aplicar para una herramienta de inserción de clock-gates automática enfocada en Latches y utilizando el entorno de desarrollo provisto por Synopsys así como el código existente en la herramienta de síntesis desarrollada por ellos, se desarrolla un prototipo de inserción de clock-gates para Latches como parte de Design-Compiler El prototipo una vez embebido en Design-Compiler es probado en diversos diseños creados con este propósito y un diseño de mayor envergadura provisto por uno de los clientes de Synopsys y que es utilizado durante el desarrollo de circuitos reales, lo cual permite verificar la robustez de la herramienta desarrollada en diseños grandes.

Ingeniero Civil Electricista / Actualmente, los fotodetectores más veloces usados en el ámbito comercial son los fotodiodos P-I-N. Estos fotodiodos son capaces de alcanzar anchos de banda cercano a los 300 GHz. Una de sus principales limitaciones para alcanzar mayores amplitudes, es que tanto electrones como huecos contribuyen a la conducción eléctrica. Estos últimos, los huecos, por tener una masa efectiva mucho mayor que la de los electrones, limitan la respuesta en frecuencia del fotodiodo P-I-N, disminuyendo la velocidad de respuesta y por ende el ancho de banda. El Laboratorio de Fotónica de Tera-Hertz de la Universidad de Chile, en conjunto con el Departamento de Nanotecnología de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), está desarrollando un nuevo prototipo de fotodiodo denominado TW-UTC-PD (Traveling-Wave Uni-Traveling Carrier Photodiode). Este tipo de fotodetector se encuentra en su etapa preliminar, por lo cual, se requiere de simulaciones para optimizar su diseño y desempeño. Dentro de este contexto, esta memoria está enfocada en desarrollar un modelo fenomenológico y analítico aproximado del dispositivo, simularlo en Wolfram MathematicasR y comparar los resultados con los modelos numéricos que se estás simulando en el estado del arte. De modo de estudiar el alcance del modelo en dos dimensiones (2D), para luego ser comparado con otros modelos numéricos en 3D que están siendo desarrollados. En la modelación del fotodetector se considera el comportamiento de UTC (Uni-Traveling Carrier) en su dimensión vertical, descrito según las ecuaciones de Drift-Diffusion, y en su dimensión longitudinal, el comportamiento de la señal es modelado como una onda viajera (Traveling-Wave) en una línea de transmisión. Ambos modelos convergen en una solución que busca eliminar los efectos capacitivos y de movilidad de sus predecesores convencionales. La incidencia del haz que estimula la generación de este fenómeno, puede ser producida mediante dos tipos de iluminación, una es a través de fibra óptica, o también conocida como edge-couple, y la otra con iluminación vertical. En este trabajo se modela con iluminación por fibra óptica, sin desmedro de que la técnica utilizada por el Laboratorio de Fotónica de la Universidad de Chile sea la iluminación vertical Por lo tanto, este trabajo se enfoca en estudiar el comportamiento del dispositivo en su región activa, o también llamada capa de absorción, comparándolo con el estado del arte en dispositivos de similares características. Se busca también, modelar el ancho de banda, la eficiencia y la potencia de salida del fotodiodo para converger en una herramienta de simulación y optimización del UTC-TW PD.

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Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / La fibrilación auricular (FA) es la arritmia más común en la población adulta y su prevalencia aumenta con la edad. La FA es un problema de salud pública importante porque deteriora la eficiencia cardiaca y disminuye la calidad de vida de los pacientes, aumentando su morbilidad y mortalidad. Actualmente no se dispone de terapias efectivas y seguras para su prevención o manejo. La FA postoperatoria (POAF) es una complicación frecuente después de una cirugía cardiaca electiva que ocurre entre el 20-60% de los pacientes. Los mecanismos precisos que llevan a su aparición y persistencia no han sido completamente dilucidados. Se ha sugerido que la inflamación y el estrés oxidativo podrían tener un papel importante en su generación, mantenimiento y perpetuación. Hay antecedentes que indican una relación entre la aparición de POAF en el segundo o tercer día del postoperatorio con un nivel máximo de proteína C reactiva ultrasensible (PCRus) en plasma. El estrés oxidativo también ha sido evaluado por detección de malondialdehído, 8-isoprostano y por actividad de enzimas antioxidantes. Estos marcadores están aumentados en POAF, pero aún no está dilucidado si pueden ser utilizados como predictores de POAF o para identificar pacientes con riesgo de FA. El presente estudio planteó como hipótesis que: marcadores sistémicos de inflamación y/o estrés oxidativo son un predictor del desarrollo de fibrilación auricular en pacientes sometidos a cirugía cardíaca electiva. Para responder esta hipótesis, se realizó un estudio prospectivo en el cual se reclutaron 121 pacientes en ritmo sinusal con indicación de cirugía de revascularización miocárdica del Hospital Clínico de la Universidad Católica. Una vez firmado el consentimiento informado, se les tomó muestras sanguíneas antes y después de la cirugía para medir marcadores de inflamación y estrés oxidativo. Los pacientes fueron monitoreados continuamente durante 72 horas posteriores a la cirugía con un sistema de telemetría para detectar en forma automática la aparición de arritmia. Se evaluó el nivel y/o actividad de parámetros de inflamación (PCRus, VCAM-1, recuento de blancos y de neutrófilos) y de estrés oxidativo (malondialdehído, 8-isoprostano, catalasa y glutatión peroxidasa), y se investigó si estos parámetros son un marcador predictivo del desarrollo de POAF y si correlacionan entre sí para el desarrollo de la misma. Nuestros resultados indicaron que un 24% de los pacientes experimentó POAF, que la edad resultó ser un predictor para dicho evento y que en todos los pacientes la cirugía provocó una respuesta inflamatoria, reflejada por el aumento de todos los parámetros medidos después de cirugía. Estos resultados son concordantes con lo descrito en la literatura. Los resultados además mostraron que los marcadores inflamatorios y de estrés oxidativo sistémicos no fueron significativamente diferentes al comparar los pacientes con o sin POAF en el estado previo a la cirugía, a excepción de VCAM-1 (indicador de inflamación y daño endotelial), parámetro que se encontró significativamente elevado previo a la cirugía en pacientes que desarrollaron POAF comparado con aquellos que no la desarrollaron. En conclusión, VCAM-1 resultó ser un predictor del desarrollo de POAF en pacientes sometidos a cirugía cardíaca electiva / Atrial fibrillation (FA) is the most common sustained arrhythmia in the adult population and its prevalence increases with the age. It is an important Public Health problem because it impairs cardiac efficiency and decreases the quality of life of patients, increasing their morbidity and mortality, as there are no safe and effective therapies for prevention o management. Postoperative FA (POAF) is a frequent complication after elective cardiac surgery that occurs in 20 to 60% of the patients. The precise mechanisms that lead to its appearance and persistence have not been fully elucidated. It has been suggested that inflammation and oxidative stress could play an important role in its generation, maintenance and perpetuation. There are records that indicate the relationship between the appearance de POAF in the second or third postoperative day with a maximum level de ultra-sensitive C - reactive protein (PCRus) in plasma. Oxidative stress has also been evaluated by detection of malondialdehyde, 8-isoprostane and activity of antioxidant enzymes. These markers are increased in postoperative FA, but are not yet dilucidated whether these markers can be used as predictors of POAF or used to identify patients with risk of FA. For this reason the present study hypothesized that: systemic markers of inflammation and/or oxidative stress are a predictor of the development of Atrial Fibrillation in patients undergoing elective cardiac surgery. To answer this hypothesis, was performed a prospective study which enrolled 121 patients in sinus rhythm with an indication of coronary artery bypass grafting at the Clinical Hospital of the Catholic University. Once signed informed consent, blood samples were taken before and after surgery to measure markers of inflammation and oxidative stress. Patients were monitored continuously for 72 hours after surgery with a telemetry system to automatically detect the occurrence of arrhythmia. Was evaluated the level and / or activity of markers of inflammation (PCRus, VCAM-1, white count and neutrophil) and oxidative stress (malondialdehyde, 8-isoprostane, catalase and glutathione peroxidase), and was evaluated whether these parameters are a predictive marker of development of POAF and if correlated with one another to develop it. Our results indicated that 24% of patients experienced POAF, that age was a predictor for the event and in all patients the operation caused an inflammatory response, reflected by the increase in all parameters measured after surgery, these results are consistent with those described in the literature. The results also showed that inflammatory markers and systemic oxidative stress were not significantly different between patients with or without POAF in the state before surgery, except for VCAM-1 (marker of inflammation and endothelial injury), parameter was significantly higher than before surgery in patients who developed POAF compared with those who did not develop POAF. In conclusion, VCAM-1 results to be a predictor of the development of POAF in patients undergoing elective cardiac surgery

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / La siguiente Memoria para optar al grado de licenciado en Ciencias Jurídicas y Sociales, se centrará en el estudio de la inscripción electoral y los distintos métodos o sistemas a través de los cuales ésta se verifica; la consideración del sufragio como un derecho o un deber del individuo; y el voto electrónico.

En la presente memoria, se presenta un análisis de compatibilidad electromagnética de la electrónica de potencia en el diseño de un sistema de calentamiento inductivo. Los cables de alimentación y la electrónica de potencia a frecuencias entre 100 [Hz] y 10 [kHz] crean campos electromagnéticos intensos en los gabinetes de control y en su proximidad. Se propone estudiar sus efectos en los semiconductores utilizados y sobre los operadores en la zona cercana. Para tal efecto, se propone medir campos electromagnéticos en variadores de frecuencia y sistemas de calentamiento de modo de conocer los niveles frecuencias de los campos emitidos. Se comparará esos valores con las normas existentes para la protección de la salud de las personas contra las emisiones electromagnéticas. Se realizará también simulaciones de modelos físicos de semiconductores para estudiar los efectos de aplicación de flujo magnético en IGBT. titulo La metodología seguida consiste, en primer lugar, en una revisión bibliográfica del tema de la compatibilidad electromagnética para los variadores de frecuencia, del funcionamiento de los inversores para sistemas de calentamiento por inducción, de los modelos a nivel físico de los semiconductores típicos, de las ecuaciones de electromagnetismo y de difusión de partículas, de los métodos de resolución del sistema de ecuaciones y simulaciones realizadas por otros autores de semiconductores o de campos electromagnéticos emitidos o recibidos por la electrónica. Se realizará después mediciones de campos electromagnéticos en un variador de frecuencia para motor de inducción, dos hornos de inducción, de potencias y frecuencias distintas, para fundir metales y un prototipo del sistema de calentamiento de fluidos por inducción de 15 [kW]. Luego, se realizarán modelos físicos de diodo, MOSFET, BJT y IGBT con el software COMSOL, que se contrastarán con las ecuaciones teóricas de física electrónica y características eléctricas propias. Los resultados obtenidos indican que los modelos para simulación de semiconductores son fiables. Se demuestra que los campos magnéticos generados no son lo bastante intensos como para perturbar el funcionamiento de los IGBT que forman parte del inversor del sistema. También, se estudió los riesgos posibles para la salud de los trabajadores, encontrándose que en todos las situaciones anteriores, las normas no son sobrepasadas.

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo / En este trabajo se desarrolla un sistema computacional, que permite normalizar bases de datos de aromas vitivinícolas medidos con una nariz electrónica, en momentos diferentes. Al comparar los perfiles se observan desplazamientos provocados por el envejecimiento de la columna cromatográfica y/o por el hecho de no haber seguido estrictamente el protocolo de limpieza de ella. Esto motiva implementar un método que elimine estos desplazamientos, para comparar la base de datos ajustada con la base original usando el criterio de cual tiene una distribución, que permita discriminar categorías dentro de ella de mejor manera. Para esto se estudian dos casos de normalización. En el primer caso se considera una base de datos construida entre los años 2004 y 2006 de 3330 perfiles, que presentan en diferentes zonas de la señal desplazamientos que varían­ entre distintos aromas. Se pretende ajustar estos desplazamientos a una referencia, para que todos los perfiles queden con la misma forma. Esta referencia es el perfil que tiene la forma que más se repite en la base. El propósito de hacer esto es comparar la capacidad de discriminación, que tiene un clasificador para separar la base de datos en categorías, cuando esta presenta corrimientos entre señales y cuando estos son eliminados. En el segundo caso se ajusta la base de datos descrita anteriormente a un aroma medido en 2009, que presenta un importante desplazamiento respecto a los perfiles en esta base. Esto se hace con el objetivo de entrenar un clasificador usando la base ajustada, para clasificar aromas con el tipo de corrimiento del perfil medido en 2009. Para construir los discriminadores se utilizan las herramientas de análisis: Máquina de Soporte Vectorial, Discriminante Lineal de Fisher y Transformada Wavelet. Se obtiene que la normalización de la base respecto a una referencia dentro de la misma, reduce levemente el rendimiento del clasificador utilizado. Se concluye que la normalización descrita en el primer caso no mejora el rendimiento del clasificador implementado. Por otro lado la normalización de la base respecto a un perfil medido en 2009, permite clasificar correctamente el 100% de los aromas probados, sin embargo este resultado no se puede generalizar, debido al escaso número de ejemplos con que se cuenta para validar el clasificador.

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La naturaleza no ideal de los procesos de conversión de energía se manifiesta en la aparición de distintos puntos de operación, para los cuales la eficiencia de la transformación difiere apreciablemente. Dentro de ellos, los mecanismos a través de los cuales se genera la electricidad plantean la necesidad de abordar el asunto de la generación eficiente hasta el máximo grado económicamente justificable. En esta misma línea, los actuales niveles de precios de la energía eléctrica han despertado el interés por aprovechar fuentes que hasta hace poco no parecían competitivas, impulsando así el perfeccionamiento de sus tecnologías de explotación asociadas. Los sistemas fotovoltaicos (FV) destacan por presentar mínimos costos de operación y elevadas inversiones, quedando su viabilidad económica fuertemente asociada a la capacidad de maximizar la energía generada usando equipos de bajo costo. Este trabajo busca diseñar y construir un equipo capaz de manejar la curva de carga de los sistemas FV igualando la impedancia aparente de la carga a la impedancia interna de la fuente, asegurando así alcanzar la máxima tasa de transferencia de energía. Actualmente se observa un aumento en la presencia de estos dispositivos, conocidos en la literatura como “seguidores del punto de máxima potencia” (MPPT, por sus siglas en inglés), gracias a que los avances en equipos electrónicos de potencia permiten contar con ellos a un precio razonable. Se presenta el desarrollo de un MPPT para aplicaciones móviles y estacionarias consistente en un conversor CC/CC de tipo elevador con rectificación sincrónica, realimentado por un lazo de maximización de la corriente entregada a la carga. El control hace uso de un algoritmo capaz de detectar máximos en dominios no convexos y hacer un seguimiento dinámico de ellos, manteniendo un punto de operación en el panel solar cercano al de máxima potencia. La topología del convertidor CC/CC permite transferir energía entre distintos niveles de tensión en ambos sentidos y su eficiencia se beneficia de la introducción de un MOSFET rectificador. Además, la operación en paralelo de varias de estas unidades es directa y la migración hacia su uso en otras fuentes de corriente continua se puede llevar a cabo con mínimas modificaciones en el algoritmo. El diseñoo y la construcción del convertidor CC/CC es descrita en detalle haciendo especial énfasis en la elección de los transistores de potencia, su sistema de disparo y el cálculo del núcleo del inductor. Se discuten los algoritmos para condiciones de operación normal y ante paneles dañados, desarrollándose un cálculo teórico del rendimiento del sistema que explica el 99,96% de las pérdidas medidas. Las pruebas empíricas se realizan para el caso de un panel fotovoltaico de 200 [W] nominales, obteniéndose una eficiencia del 94,87% en el conversor ante una potencia de entrada de 100 [W] y una pérdida de eficiencia del 1,07% asociada al comportamiento del algoritmo de mantención del punto de máxima potencia. Se propone como trabajo futuro mejorar el rendimiento del dispositivo mediante el uso de convertidores resonantes y algoritmos basados en la respuesta dinámica de las celdas FV.