Orientador: João Batista Campos Silva / Co-orientador: Márcio Antonio Bazani / Co-orientador: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: Ricardo Alan Verdú Ramos / Banca: Marcio Higa / Resumo: Este trabalho apresenta uma modelagem para um trocador de calor que opera através da ebulição de um fluido de trabalho, objetivando analisar a distribuição de temperatura quando utilizado em conjunto nos sistemas eletrônicos, visto que os componentes eletrônicos estão cada vez menores e dissipando muito mais calor. O trocador de calor estudado é conhecido como vapor chamber. Uma análise numérica utilizando um modelo simplificado de condutividades térmicas é realizada. Este modelo é criado para ser utilizado no software ANSYS FLUENT®. A vapor chamber é representada por vários blocos, cada um com uma condutividade térmica efetiva, e a contribuição de cada bloco na transferência de calor total é investigada. Uma vez que o desempenho térmico global depende da condutividade térmica de cada bloco, a avaliação pode dizer quais blocos contribuem para uma melhor eficiência na troca de calor. Os experimentos fornecem os dados necessários para serem inseridos no modelo numérico e, desta forma, o perfil de temperatura pode ser encontrado. Este modelo é adequado para a monitorização de problemas que envolvem falhas em componentes eletrônicos devido à alta temperatura / Abstract: This work presents a modeling for a heat exchanger that operates through the boiling of a working fluid, aiming to analyze the temperature distribution when used together in electronic systems, since the electronic components are getting smaller and dissipating more heat. The heat exchanger studied is known as vapor chamber. A numerical analysis using a simplified model of thermal conductivities is performed. This model is created to be used in ANSYS FLUENT® software. The vapor chamber is represented by several blocks, each with effective thermal conductivity, and the contribution of each block in the total heat transfer is investigated. Since overall thermal performance depends on the thermal conductivity of each block, an evaluation can tell which blocks contribute for better efficiency in heat exchange. The experiments provide the necessary data to be inserted in the numerical model, so that, the temperature profile can be found. This model is adequate for monitoring of problems that involve failures in electronic components due to high temperature / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-10Bitstream added on 2014-12-02T11:20:57Z : No. of bitstreams: 1 000797382.pdf: 2042309 bytes, checksum: ae6e9091dff6b072d9e11c3e2cbc5e5d (MD5) / Este trabalho apresenta uma modelagem para um trocador de calor que opera através da ebulição de um fluido de trabalho, objetivando analisar a distribuição de temperatura quando utilizado em conjunto nos sistemas eletrônicos, visto que os componentes eletrônicos estão cada vez menores e dissipando muito mais calor. O trocador de calor estudado é conhecido como vapor chamber. Uma análise numérica utilizando um modelo simplificado de condutividades térmicas é realizada. Este modelo é criado para ser utilizado no software ANSYS FLUENT®. A vapor chamber é representada por vários blocos, cada um com uma condutividade térmica efetiva, e a contribuição de cada bloco na transferência de calor total é investigada. Uma vez que o desempenho térmico global depende da condutividade térmica de cada bloco, a avaliação pode dizer quais blocos contribuem para uma melhor eficiência na troca de calor. Os experimentos fornecem os dados necessários para serem inseridos no modelo numérico e, desta forma, o perfil de temperatura pode ser encontrado. Este modelo é adequado para a monitorização de problemas que envolvem falhas em componentes eletrônicos devido à alta temperatura / This work presents a modeling for a heat exchanger that operates through the boiling of a working fluid, aiming to analyze the temperature distribution when used together in electronic systems, since the electronic components are getting smaller and dissipating more heat. The heat exchanger studied is known as vapor chamber. A numerical analysis using a simplified model of thermal conductivities is performed. This model is created to be used in ANSYS FLUENT® software. The vapor chamber is represented by several blocks, each with effective thermal conductivity, and the contribution of each block in the total heat transfer is investigated. Since overall thermal performance depends on the thermal conductivity of each block, an evaluation can tell which blocks contribute for better efficiency in heat exchange. The experiments provide the necessary data to be inserted in the numerical model, so that, the temperature profile can be found. This model is adequate for monitoring of problems that involve failures in electronic components due to high temperature

Orientadores: Aldário Chrestani Bordonalli, Júlio César Rodrigues Fernandes de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T21:04:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_VitorValedo_M.pdf: 29215794 bytes, checksum: f49ac3ba86cf6fbafde603d3e6eec99e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As variações de potência de entrada em amplificadores a fibra dopada com érbio induzem alterações em seu perfil de ganho já dependente do comprimento de onda do sinal de entrada. Assim, em redes de multiplexação por divisão em comprimento de onda (WDM - wavelength division multiplexing) reconfiguráveis, a não uniformidade do perfil de ganho pode prejudicar a recepção do sinal tanto por falta quanto por excesso de potência. Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta de equalizador dinâmico para o amplificador a fibra dopada com érbio (EDFA - erbium doped fiber amplifier) com controle automático de ganho que é utilizado em redes ópticas reconfiguráveis. O projeto deste dispositivo baseou-se numa cascata de cinco filtros opto-cerâmicos senoidais que, de acordo com o perfil de ganho de operação do amplificador, adaptava-se para compensar a falta de equalização entre canais. Devido à alta sensibilidade da resposta espectral de filtros opto-cerâmicos com a temperatura, houve a necessidade de se desenvolver também um modelo para a função de transferência dos filtros onde o efeito da temperatura estivesse diretamente incluído em seus algoritmos de controle. Após a introdução deste sistema dinâmico de equalização na saída do EDFA, observou-se, experimentalmente, uma significativa equalização entre canais, melhor que 1 dB, para uma ampla faixa de temperatura de operação do dispositivo e variações extremas na potência de entrada do EDFA / Abstract: Input optical power and gain variations at erbium doped fiber amplifiers induce fluctuations in its gain profile, which already presents a severe wavelength-dependence. In reconfigurable WDM networks this feature can compromise received signal performance due to lack or excess of optical power. Thus, this work suggests a new dynamic gain equalizer approach intended for EDFAs with electronic gain control in reconfigurable optical networks. The device is based on five opto-ceramic sinusoidal filters that dynamically adapt themselves to compensate power channel imbalances caused by EDFAs due to network resetting. Since opto-ceramic filters are extremely temperature sensitive, it was necessary to develop a transfer function model for filter control that directly included this temperature dependence. After placing the dynamic equalizer at an EDFA output, it was experimentally observed significant reduction of the power imbalance, better than 1 dB, for a wide temperature range and extreme EDFA input power oscillation / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:35:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RafaelGuilhermeRochae_M.pdf: 2153364 bytes, checksum: 23d758a1686b417eaea8b7c13be8f912 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os recentes avanços em circuitos eletrônicos e em fibras óticas proporcionaram o desenvolvimento de sensores baseados em fibras óticas, com uma grande ênfase em sensores com Grades de Bragg (FGB). Os sensores com grade de Bragg são utilizados para quantificar e medir vários parâmetros como: temperatura, pressão, tensão, corrente elétrica e termodinâmica, com grande precisão e resolução. Neste contexto, foi desenvolvido um nova técnica de baixo custo para interrogar um sensor com grade de Bragg e medir temperatura. O sensor FBG é iluminado com um laser DFB, que contém um peltier (Thermo Electrical Cooler - TEC) e um termistor. Um circuito eletrônico analógico controlado por um microcontrolador de alto desempenho (100 MIPS) varia o TEC com correntes controladas, alterando a temperatura do laser DFB e, consequentemente, modifica o comprimento de onda em sua saída. Esta simples técnica de baixo custo e boa precisão é capaz de detectar a grade de Bragg no espectro da fibra e calcular de forma indireta a temperatura no ponto / Abstract: The recent advances in fiber optics and eletronic circuits has led to the development of many sensors based on fiber optics, with a great emphasis on Fiber Bragg Gratings (FGB) sensors. The FGBs sensors are used to quantify severeal measurands, as temperature, pressure, tension, thermodynamics and electrical current, with good accuracy and resolution. In this projec, a novel low cost technique for interrogating a temperature FBG sensor was developed. The FBG sensor is iluminated with a DFB laser which contains a Thermo Electrical Cooler (TEC) and a thermistor. An eletronic analog circuit controlled by a high-performance 100 MIPS 8051CF120 microcontroller drives the TEC with a controlled current, changing the temperature of the DFB laser and, consequently, changing the wavelength in its output. The FBG temperature measurement is implemented with an algorithm stored in the microcontroller flash memory. When the temperature changes in the FBG, the system has to con-tinuosly track the FBG as it moves around the spectrum due to the temperature variations. This novel simple low-cost and good precision technique for making an all eletronic interrogator for measuring temperature with FBGs sensors was develeped. The unique charecteristic of associating the Bragg shifts with thermistor measured values is the main feature of the proposed interrogation scheme / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

O processo conhecido como assinatura digital possui as características necessárias para prover autenticação, integridade e não repúdio de geração de documentos eletrônicos. No entanto, os requisitos que determinam a validade de uma assinatura digital podem variar de acordo com o contexto de negócio envolvido. Estes requisitos podem ser formalizados em um documento de políticas chamado de política de assinatura. Uma política de assinatura consiste em um conjunto de regras que determinam a validade de uma assinatura digital em um contexto legal ou de negócio. O Instituto Europeu de Padrões de Telecomunicações (ETSI) propôs um modelo de política de assinatura associado à validação de uma assinatura digital independente das outras assinaturas digitais existentes no documento. Porém, documentos com mais de uma assinatura podem apresentar requisitos de relacionamento entre si como, por exemplo, ordem de geração das assinaturas. Além disso, o emissor de uma política de assinatura deve assegurar sua integridade e autenticidade. A proposta do trabalho consiste na avaliação do modelo de política de assinatura proposto pelo ETSI e apresentar uma extensão deste modelo para contemplar o relacionamento entre as assinaturas de um documento e a autenticação da política de assinatura antes de ser utilizada para gerar ou verificar uma assinatura digital. / The process known as digital signature has the characteristics necessary to provide authentication, integrity and non repudiation of electronic documents. However, the requirements to determine the validity of a digital signature can vary the context of involved business in accordance with. These requirements can be written in a document of policies called signature policy. A signature policy consists of a set of rules to determine the validity of a digital signature in a legal or business context. The European Telecommunications Standards Institute (ETSI) presented the model of policies of signature associated with the validation of an individual signature. Documents with more than one signature can present requirements of relationship between the signatures as, for example, the order to generation of the signatures. Moreover, the issuer of the signature policies must assure its integrity and authenticity. The proposal of the work consists of the evaluation of the model of signature policy considered for the ETSI and to present an extension of this model to contemplate the relationship between the signatures of a document and the authentication of the signature policy.

O processo conhecido como assinatura digital possui as características necessárias para prover autenticação, integridade e não repúdio de geração de documentos eletrônicos. No entanto, os requisitos que determinam a validade de uma assinatura digital podem variar de acordo com o contexto de negócio envolvido. Estes requisitos podem ser formalizados em um documento de políticas chamado de política de assinatura. Uma política de assinatura consiste em um conjunto de regras que determinam a validade de uma assinatura digital em um contexto legal ou de negócio. O Instituto Europeu de Padrões de Telecomunicações (ETSI) propôs um modelo de política de assinatura associado à validação de uma assinatura digital independente das outras assinaturas digitais existentes no documento. Porém, documentos com mais de uma assinatura podem apresentar requisitos de relacionamento entre si como, por exemplo, ordem de geração das assinaturas. Além disso, o emissor de uma política de assinatura deve assegurar sua integridade e autenticidade. A proposta do trabalho consiste na avaliação do modelo de política de assinatura proposto pelo ETSI e apresentar uma extensão deste modelo para contemplar o relacionamento entre as assinaturas de um documento e a autenticação da política de assinatura antes de ser utilizada para gerar ou verificar uma assinatura digital. / The process known as digital signature has the characteristics necessary to provide authentication, integrity and non repudiation of electronic documents. However, the requirements to determine the validity of a digital signature can vary the context of involved business in accordance with. These requirements can be written in a document of policies called signature policy. A signature policy consists of a set of rules to determine the validity of a digital signature in a legal or business context. The European Telecommunications Standards Institute (ETSI) presented the model of policies of signature associated with the validation of an individual signature. Documents with more than one signature can present requirements of relationship between the signatures as, for example, the order to generation of the signatures. Moreover, the issuer of the signature policies must assure its integrity and authenticity. The proposal of the work consists of the evaluation of the model of signature policy considered for the ETSI and to present an extension of this model to contemplate the relationship between the signatures of a document and the authentication of the signature policy.

abstract: Studying charge transport through single molecules tethered between two metal electrodes is of fundamental importance in molecular electronics. Over the years, a variety of methods have been developed in attempts of performing such measurements. However, the limitation of these techniques is still one of the factors that prohibit one from gaining a thorough understanding of single molecule junctions. Firstly, the time resolution of experiments is typically limited to milli to microseconds, while molecular dynamics simulations are carried out on the time scale of pico to nanoseconds. A huge gap therefore persists between the theory and the experiments. This thesis demonstrates a nanosecond scale measurement of the gold atomic contact breakdown process. A combined setup of DC and AC circuits is employed, where the AC circuit reveals interesting observations in nanosecond scale not previously seen using conventional DC circuits. The breakdown time of gold atomic contacts is determined to be faster than 0.1 ns and subtle atomic events are observed within nanoseconds. Furthermore, a new method based on the scanning tunneling microscope break junction (STM-BJ) technique is developed to rapidly record thousands of I-V curves from repeatedly formed single molecule junctions. 2-dimensional I-V and conductance-voltage (G-V) histograms constructed using the acquired data allow for more meaningful statistical analysis to single molecule I-V characteristics. The bias voltage adds an additional dimension to the conventional single molecule conductance measurement. This method also allows one to perform transition voltage spectra (TVS) for individual junctions and to study the correlation between the conductance and the tunneling barrier height. The variation of measured conductance values is found to be primarily determined by the poorly defined contact geometry between the molecule and metal electrodes, rather than the tunnel barrier height. In addition, the rapid I-V technique is also found useful in studying thermoelectric effect in single molecule junctions. When applying a temperature gradient between the STM tip and substrate in air, the offset current at zero bias in the I-V characteristics is a measure of thermoelectric current. The rapid I-V technique allows for statistical analysis of such offset current at different temperature gradients and thus the Seebeck coefficient of single molecule junctions is measured. Combining with single molecule TVS, the Seebeck coefficient is also found to be a measure of tunnel barrier height. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Electrical Engineering 2012

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-21. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:40Z : No. of bitstreams: 1 000854150.pdf: 684683 bytes, checksum: fe23a7667e4108497ea2ea4204c9fec2 (MD5) / Nesta dissertação apresentam-se resultados para a estabilidade de sistemas lineares sujei- tos a parâmetros variantes no tempo (do inglês Linear Parameter Varying - LPV). De início, apresenta-se um método para o projeto de um controlador gain scheduled via de- sigualdades matriciais lineares (do inglês Linear Matrix Inequalitites - LMIs), com base na teoria de estabilidade segundo Lyapunov com parâmetro variante e empregando uma realimentação derivativa do vetor de estado. Propõe-se um método para projetar o con- trolador gain scheduling usando realimentação derivativa do vetor de estado, considerando também incertezas paramétricas. Esta nova formulação foi obtida utilizando o Lema de Finsler, o que permitiu encontrar o ganho do controlador sem ter que inverter uma matriz literal / In this thesis are presented results for the stability of linear time-varying systems (Linear Parameter Varying - LPV). At first, it is described a method for designing a gain scheduling controller via linear matrix inequalities (Linear Matrix Inequalitites - LMIs), based on the stability theory of Lyapunov with time-variant parameter and using state derivative feedback. It is proposed a method to design a gain scheduling controller using state derivative feedback and also considering parametric uncertains. This new formulation was manipulated using the lemma of Finsler, and allowed to find the control law without having to invert a symbolic matrix

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:12Z : No. of bitstreams: 1 000836358.pdf: 4553316 bytes, checksum: 65d6e515de83fd973fee4c830dc02b4f (MD5) / Este trabalho apresenta estudos teóricos que investigam os seguintes problemas: estabilidade e controle de sistemas (descritores) não lineares com incertezas variantes no tempo limitadas em norma, incertezas do tipo politópicas e sujeitos a distúrbios exógenos; estabilidade e con- trole de sistemas chaveados lineares e contínuos no tempo. Inicialmente, um estudo sobre o projeto de controladores estáticos robustos para sistemas não lineares, usando a realimenta- ção da derivada do vetor de estado é apresentado. Em decorrência desse estudo, propõe-se métodos de projetos de controle para sistemas (descritores) não lineares que apresentam per- turbações exógenas. Por fim, é apresentado um estudo sobre controle chaveado de sistemas lineares usando a realimentação derivativa. Todo o trabalho é fundamentado em leis de controle por realimentação da derivada temporal do vetor de estado (realimentação derivativa) e na fun- ção quadrática de Lyapunov (comum ou por partes do tipo mínimo). A motivação em utilizar a realimentação derivativa, ou seja u(t) = −K x(t), ̇ em vez da realimentação do vetor de estado x(t) convencional, está na facilidade de implementação em algumas aplicações mecânicas, por exemplo, no controle de vibrações de sistemas mecânicos, nos quais sensores como acelerôme- tros têm sido utilizados para medir a derivada de segunda ordem (aceleração) de uma variável de estado (posição) desse sistema. A metodologia apresenta condições suficientes na forma de desigualdades matriciais lineares (LMIs, acrônimo inglês para Linear Matrix Inequalities) para a síntese dos seguintes controladores: controladores chaveados K σ, visando a estabilização de sistemas lineares utilizando a realimentação derivativa; e controladores robustos estáticos K, visando, inicialmente, a estabilização de sistemas não lineares, e em seguida, adicionam-se ao projeto índices de desempenho, tais como,... / This work presents theoretical studies that investigate the following problems: stability and control of nonlinear systems (descriptors) with time-varying and norm bounded uncertainties, polytopic uncertainties and exogenous disturbances; stability and control of continuous-time switched systems. Initially, a study on the design of static robust controllers for nonlinear sys- tems using state-derivative feedback is presented. Based on this study a control design method for nonlinear systems (descriptors) with exogenous disturbances is proposed. Finally, we pre- sent a study about switched linear control systems using state-derivative feedback. The work is based on feedback control laws of the time derivative of the state vector (derivative feedback) and a quadratic Lyapunov function (common or minimum-type piecewise). The motivation to use the state-derivative feedback (u(t) = −K x(t)) ̇ instead of the conventional feedback of the state vector x(t), is its easier implementation in some mechanical applications, for instance, in control of vibrations of mechanical systems, where sensors such as accelerometers have been used to measure the second-order derivative (acceleration) of a state variable (position) of these systems. The methodology presents sufficient conditions described by linear matrix inequa- lities (LMIs) for the synthesis of the following controllers: switched controllers K σ, for the stabilization of linear system using state-derivative feedback; and static robust controllers K, for, initially, the stabilization of nonlinear system, and then, are added to the design perfor- mance indices, such as the specification of the decay rate, constraint on output peak and on norm of the gain matrix and finally the constraint of the influence of exogenous disturbances. The inclusion of performance indices in the designs is very important, since usually only the stability is not sufficient for a suitable performance of the ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-01-25Bitstream added on 2014-06-13T19:08:05Z : No. of bitstreams: 1 santos_e_me_ilha.pdf: 1368879 bytes, checksum: 71b1b0b9b0a4e6adeb9504322df06ea2 (MD5) / A alta confiabilidade e velocidade de operação (altas frequências de clock) são elementos essenciais para equipamentos eletrônicos. Com o incremento da velocidade de operação dos circuitos em placas de circuitos impressos (PCI), o comprimento de onda torna-se comparável ao comprimento das interconexões. Isso implica que a análise dos circuitos seja feita em termos de linha de transmissão. A partir desse fato, efeitos indesejáveis como a falha na integridade do sinal (IS) podem ocorrer como, por exemplo, o ruído crosstalk. Este problema de integridade de sinal pode trazer sérios danos ao funcionamento de uma placa de circuito impresso. É importante que tal falha seja solucionada na fase inicial do projeto, uma vez que a correção do mesmo se torna mais simples e menos custosa. Com efeito, alguns artifícios computacionais foram utilizados para tentar medir problemas de integridade de sinal do tipo crosstalk, visto que, sem tais ferramentas seriam necessários cálculos avançados que causariam lentidão no processo. Este trabalho mostra as análises e os resultados obtidos na simulação do ruído crosstalk. Os resultados estão baseados em três estudos de casos, levando em consideração os estágios de desenvolvimento da placa (inicial ou final) e também da complexidade da PCI em estudo. O primeiro estudo compara duas PCI’s com densidades de componentes diferentes. Posteriormente foi estudada a integridade de sinais de duas linhas impressas, microstrip e stripline. Por fim foi feita uma análise de uma PCI utilizada em uma central telefônica verificando a medida do ruído crosstalk na placa / The high reliability and operating speed (high clock frequencies) are essential elements for electronic equipment. With the increase in the speed of operation of the circuits on printed circuit boards (PCB), the wavelength becomes comparable to the length of interconnections. This implies in the circuit analysis being then made in terms of transmission line. From this fact, undesirable effects such as failure to signal integrity (SI) may occur, for example, the crosstalk noise. This problem of signal integrity can bring serious harm to the functioning of a printed circuit board. It is important that such failure is remediated in the initial phase of the project, since the correction becomes even simpler and less costly. In fact, some computational tricks were used to try to measure integrity issues of crosstalk-type signal, because without such tools, advanced calculations, which would cause delays in the process, would be needed. This work shows the analyses and results obtained during the tests using crosstalk noise simulation. The results are based on three case studies, taking into account the stages of development of the plate (initial or final) and also the complexity of PCI in study. The first study compares two PCBs with densities of different components. Later was studied the integrity of signals of two kinds of printed lines, microstrip and stripline. Finally an analysis was made of a PCI used in a central office verifying the extent of crosstalk noise on the board