Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:24:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 237658.pdf: 2022259 bytes, checksum: 9be37e928b78385096008eef80d90552 (MD5) / This work proposes a system, of very low power consumption, able to monitor the remaining charge of the batteries used in implantable electronic devices through voltage and impedance analysis. The system contains a sample-and-hold circuit and a Gm-C active filter. This filter is composed by OTA amplifiers using series and parallel association of transistors. Besides, the system contains level-shift circuits that condition the signal for the range of the A/D converter (0 V to 1.25 V). Each block was developed using analog techniques and the ACM MOSFET model, which allows for a good trade-off between area end power consumption. The system functionality was verified through simulation and through prototypes implemented on the TSMC 0.35 ìm and AMS 0.35 ìm technologies. O presente trabalho propõe um sistema de baixíssimo consumo, capaz de monitorar a carga remanescente de baterias utilizadas em dispositivos eletrônicos implantáveis através da medida da tensão e da impedância das mesmas. O sistema é composto por um circuito sample and hold seguido por um filtro ativo Gm-C. Tal filtro é composto por amplificadores OTA conciliando técnicas de associação série e paralelo de transistores. Além destes, o sistema possui deslocadores de nível que condicionam a excursão do sinal para uma faixa de conversão do conversor A/D de 0 V a 1,25 V. Cada bloco foi desenvolvido conciliando técnicas analógicas às equações do modelo ACM do MOSFET, possibilitando assim, através de equações simples, estabelecer um bom compromisso entre área e consumo adequados ao projeto. A funcionalidade do sistema bem como de cada bloco foi testada sob forma de simulação e comprovada através de protótipos implementados nas tecnologias TSMC 0.35 µm e AMS 0.35 µm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327446.pdf: 1202828 bytes, checksum: 059da1cc124562e938482b3e353e6857 (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta dissertação propõe um novo sistema de comunicação informado projetado para incorporar a informação escondida em anúncios de áudio. A informação é modulada e transmitida através de uma marca d'água em áudio digital incorporada ao sinal de áudio hospedeiro. A inserção de marca d'água é projetada para alcançar um impacto perceptual mínimo e alta robustez às distorções do ambiente, a fim de cumprir com a proposta de aplicação em marketing. A energia da incorporação está devidamente dimensionada para atingir a alta transparência. Novas técnicas de sincronização e de equalização adaptativa são investigadas e propostas para extrair as informações de forma confiável após as interferências do canal ambiente. Os resultados experimentais, utilizando canais ambientes simulados e reais, ilustram o desempenho do sistema proposto e os resultados estão em contraste a outras técnicas existentes. O objetivo deste trabalho é expor um sistema de marca d'água digital de áudio que integre em um sistema de comunicação informada escondida em propagandas sonoras, permitindo a utilização deste sistema em aplicações de marketing.<br> / This dissertation proposes a new informed communication system designed to embed information hidden into audio advertisements. The information is modulated and transmitted through a audio digital watermark embedded into the audio signal host. The watermark embedding is designed to achieve minimal perceptual impact and high robustness to environment distortions in order to comply with the proposed application in marketing. The embedding energy is properly scaled in order to achieve high transparency. Novel synchronization and adaptive equalization techniques are investigated and proposed to reliably extract the information after the channel interferences. Experimental results using simulated and real environment channels illustrate the performance of the proposed system and results are contrasted to other existing techniques.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:47:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308098.pdf: 11018497 bytes, checksum: 835bb5f8fb5c31546be2028977cc805f (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo comparativo de duas novas topologias de inversores multiniveis, fazendo uso de técnicas de modulação já difundidas e também de uma técnica hibrida de modulação para essas estruturas. As topologias e modulações são comparadas entre si, donde a estrutura e modulação que obteve os melhores resultados numéricos e simulados foi implementada para obtenção de resultados experimentais. A parte experimental fez uso de técnicas de descrição de hardware (VHDL) para implementação dos moduladores necessários em controladores programáveis (FPGA´s). / This work shows a novel multilevel topology and its variations, based on the symetrical hibrid multilevel described at (RUIZ-CABALLERO et al., 2010b), using already known modulation technics and also a new proposed one. These topologies and modulation technics were compared and the best ones were chosen to be prototyped, where was obtained the experimental results. This prototype uses hardware description language (VHDL)for the modulators in a programable device (FPGA).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 312003.pdf: 829672 bytes, checksum: 5e389b2f33bd06e538bf26a6ba6bd1fd (MD5) / Esta dissertação discute um problema inerente aos sistemas de controle ativo de ruído (active noise control - ANC) de topologia feedforward que visam atenuar exclusivamente ruídos acústicos de banda estreita (ruídos tonais). Nesse tipo de sistema, sensores de referência não acústicos (tacômetros, sensores ópticos, dentre outros) são utilizados para medir a frequência fundamental do ruído primário. Tal medida é utilizada para sintetizar sinais de referência senoidais que são processados por controladores adaptativos, os quais são responsáveis pela geração de um sinal de antirruído. Esse sinal, através de um transdutor, é inserido no domínio acústico visando se obter o cancelamento do ruído primário. Para essa classe de sistema de ANC é observada uma forte degradação de desempenho quando os sinais de referência são gerados com frequências distintas daquelas que compõem o ruído primário. Tal problema, comumente denominado descasamento de frequência, é o objeto principal dos estudos deste trabalho de pesquisa. Nesse contexto, os principais sistemas de ANC robustos ao problema de descasamento de frequência, encontrados na literatura, são estudados, culminando na proposta de um novo sistema com baixa sensibilidade a tal descasamento. Resultados de simulação atestam que o sistema proposto apresenta muito bom desempenho, especialmente quando o ruído a ser cancelado é não estacionário e o seu componente fundamental é o de maior potência. / This dissertation presents an inherent problem of narrowband feedforward active noise control (ANC) systems. In this class of systems, nonacoustic reference sensors (tachometers, optic sensors, among others) are used to measure the fundamental frequency of the primary noise. The obtained measurement is used to synthesize sinusoidal reference signals that are processed by adaptive controllers, which are responsible for generating the antinoise signal. The antinoise is inserted into the acoustic environment by using a transducer, aiming to cancel the primary noise. In this class of ANC systems, a strong performance degradation is observed when the reference signals are synthesized with different frequencies of those that compose the primary noise. This problem, usually called frequency mismatch, is the main topic of study in this research work. In this context, the main ANC systems robust to frequency mismatch from the literature are dicussed as well as a new system exhibiting low sensibility to the frequency mismatch is proposed. Simulation results attest very good performance of the proposed system, particularly in scenarios in which the primary noise is nonstationary and its fundamental component has larger power.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:42:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222290.pdf: 1307750 bytes, checksum: c2f803225768eaa9c0da47e8a5ca1d59 (MD5) / A presente tese de doutorado introduz uma metodologia de s´ýntese modular de supervisores para sistemas h´ýbridos que assegura um comportamento nao bloqueante e minimamente restritivo para o sistema sob supervisao. Os sistemas h´ýbridos considerados possuem dinamicas cont´ýnuas e dinamicas a eventos discretos, sendo que a dinamica discreta ´e definida por eventos gerados quando vari´aveis do espa¸co de estado cont´ýnuo alcan¸cam uma superf´ýcie de limiar, for¸cando entao transi¸coes no estado discreto. A dinamica cont´ýnua ´e determinada em fun¸cao do estado discreto atual do sistema. O objetivo de supervisao consiste em restringir a selecao de dinamicas cont´ýnuas de forma que a seq¨uencia de eventos esteja contida em um conjunto de seq¨uencias permitidas (especifica¸cao de controle). Os supervisores sao projetados (separadamente) usando uma abordagem puramente discreta. Este trabalho contribui ainda para a consolida¸cao da abordagem monol´ýtica de s´ýntese de supervisores para sistemas h´ýbridos e estende resultados anteriores atrav´es da considera¸cao de linguagens marcadas. A introdu¸cao do conceito de supervisor marcador para sistemas h´ýbridos permite que a determina¸cao do que deve ser uma tarefa fique a cargo do supervisor (da especifica¸cao). Nesta tese estuda-se tamb´em os problemas que surgem quando o projeto de supervisores (seja na abordagem monol´ýtica ou na abordagem modular) ´e feito com base em uma aproxima¸cao para o comportamento l´ogico do sistema h´ýbrido. Estabelece-se uma condi¸cao sob a qual se pode garantir que um supervisor sintetizado com base em um modelo aproximado para a planta h´ýbrida ´e tamb´em uma solu¸cao para o problema original. Exemplos sao utilizados para ilustrar a metodologia proposta e provas matem´aticas sao apresentadas para comprovar os resultados obtidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258451.pdf: 2160178 bytes, checksum: 6234247332e21654b261a9d17732d6a5 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo o estudo, projeto e desenvolvimento de um transformador de alta freqüência para uma fonte de soldagem com isolamento em alta freqüência para os processos de soldagem TIG e Eletrodo Revestido desenvolvida pelo Laboratório de Soldagem (Labsolda) da Universidade Federal de Santa Catarina. Este trabalho estabelece uma metodologia de projeto do transformador de alta-freqüência levando-se em conta as características específicas do processo de soldagem. Em seguida, é realizado a montagem de protótipos com diversas formas de bobinagem, dos quais são realizados testes práticos do seu funcionamento, analisando o comportamento elétrico e a temperatura de operação. Também é objetivo deste trabalho o estudo de diferentes topologias do conversor para a obtenção de corrente de saída alternada, possibilitando a inclusão de outros processos na fonte de soldagem. São apresentadas algumas topologias possíveis de serem implementadas na fonte, acompanhadas das etapas de operação e da análise das técnicas de comutação e dos esforços nos interruptores. O funcionamento de cada proposta é comprovado através da simulação do circuito e da montagem prática de duas estruturas propostas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:44:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264429.pdf: 876650 bytes, checksum: 760342278468f01055dc4c1534690935 (MD5) Previous issue date: 2008 / Este trabalho apresenta uma metodologia para monitoração em tempo real da geração distribuída em sistemas de distribuição, baseada no uso da ferramenta de estimação de estados, largamente aplicada a sistemas de transmissão, e em testes geométricos de colinearidade. A metodologia proposta permite identificar se os valores das potências geradas pelas fontes de geração distribuída são consistentes com os valores esperados pelo Operador. Caso isso não se verifique, são fornecidas estimativas das potências geradas pelas fontes de geração distribuída a partir das medições efetuadas ao longo dos alimentadores. Na metodologia proposta, a estimação de estados é tratada como um problema de otimização restrita. As equações do modelo de medição, as restrições estruturais referentes aos nós de injeção nula e ao nó de referência, e as restrições operacionais que dizem respeito ao status dos nós com fontes de geração distribuída são incluídas no problema como restrições de igualdade. O algoritmo de monitoração das fontes de geração distribuída pode ser dividido em seleção de nós suspeitos e identificação dos nós errôneos. A seleção dos nós suspeitos é realizada através da análise dos multiplicadores de Lagrange normalizados associados às restrições operacionais. Para a identificação dos nós errôneos, são realizados testes geométricos de colinearidade entre os multiplicadores de Lagrange normalizados das restrições suspeitas e as colunas correspondentes da matriz de covariância destes multiplicadores. A metodologia foi avaliada através de simulações envolvendo um sistema de distribuição teste do IEEE de 34 nós e um alimentador realístico com 47 nós de uma concessionária de distribuição local. Os resultados obtidos, descritos e discutidos neste trabalho, atestam a capacidade e a eficiência do método na monitoração em tempo real de fontes de geração distribuída. This work introduces a methodology for real-time monitoring of Distributed Generation (DG) in electric distribution networks based on tools derived from Power System State Estimation, largely applied in transmission systems, and collinearity geometric tests. By using the proposed method, the distribution system operator is able to identify whether the current distributed generation levels are consistent with assumed or reported values. If inconsistencies are detected, the method can provide estimates for the power outputs of the DG sources by processing the available measurements taken on distribution feeders. With the proposed methodology, state estimation is treated as a constrained optimization problem. The measurement model equations, structural constraints related to null injection nodes and to the reference bus phase angle, and operational constraints related to the status of the nodes with DG sources are included into the problem as equality constraints. The steps of the algorithm for monitoring the distribution generation sources comprise suspect DG source selection and erroneous DG status identification. The selection of suspect nodes is done by analyzing the normalized Lagrange multipliers associated with operational constraints. In order to identify erroneous DG status, collinearity geometric tests involving the normalized Lagrange multipliers of suspect constraints and the columns of the corresponding covariance matrix are performed. The methodology has been evaluated through simulations involving the 34-node IEEE test system and a 47-node realistic feeder of a Southern Brazil utility. The results described and discussed in this dissertation validate the method's performance and its efficiency for the real-time monitoring of DG sources.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:10:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199272.pdf: 552182 bytes, checksum: a544d6cb611a37d14145c24b14fa691a (MD5) / Este trabalho apresenta análise dos efeitos da saturação da velocidade dos portadores e do campo elétrico transversal na corrente de dreno do transistor MOS, utilizando equacionamento e parâmetros físicos do modelo ACM (Advanced Compact MOSFET). É mostrada a influência da velocidade de saturação em parâmetros essenciais do transistor, como as transcondutâncias de porta e fonte, capacitâncias intrínsecas e freqüência de transição. São feitas comparações entre o modelo da saturação de velocidade utilizado em ACM e por outros autores. Diretrizes de projeto bem como a inclusão dos efeitos de saturação de velocidade numa ferramenta de projeto (MOSVIEW) desenvolvida recentemente para um caso específico de um amplificador de estágio simples são abordadas. Usando MOSVIEW é realizado um projeto de um amplificador para RF com ganho de 20dB, impedância de entrada de 50 W para operação em 2GHz utilizando tecnologia de integração de 100nm. Para comprovação do funcionamento do amplificador foram realizadas simulações computacionais utilizando o programa SMASH.