Este trabalho apresenta novos algoritmos para o roteamento de circuitos integrados, e discute sua aplicação em sistemas de síntese de leiaute. As interconexões têm grande impacto no desempenho de circuitos em tecnologias recentes, e os algoritmos propostos visam conferir maior controle sobre sua qualidade, e maior convergência na tarefa de encontrar uma solução aceitável. De todos os problemas de roteamento, dois são de especial importância: roteamento de redes uma a uma com algoritmos de pesquisa de caminhos, e o chamado roteamento de área. Para o primeiro, procura-se desenvolver um algoritmo de pesquisa de caminhos bidirecional e heurístico mais eficiente, LCS*, cuja aplicação em roteamento explora situações específicas que ocorrem neste domínio. Demonstra-se que o modelo de custo influencia fortemente o esforço de pesquisa, além de controlar a qualidade das rotas encontradas, e por esta razão um modelo mais preciso é proposto. Para roteamento de área, se estuda o desenvolvimento de uma nova classe de algoritmos sugerida em [JOH 94], denominados LEGAL. A viabilidade e a eficiência de tais algoritmos são demonstradas com três diferentes implementações. Devem ser também estudados mecanismos alternativos para gerenciar espaços e tratar modelos de grade não uniforme, avaliando-se suas vantagens e sua aplicabilidade em outros diferentes contextos.

No intuito de validar seus projetos de sistemas integrados, o Grupo de Microeletrônica da UFRGS tem investido na inserção de estruturas de teste nos núcleos de hardware que tem desenvolvido. Um exemplo de tal tipo de sistema é a “caneta tradutora”, especificada e parcialmente desenvolvida por Denis Franco. Esta caneta se utiliza de um microcontrolador 8051 descrito em VHDL, o qual ainda carece de estruturas dedicadas com funções orientadas à testabilidade. Este trabalho exemplifica a integração de teste em um circuito eletrônico préprojetado. Neste caso específico, foi utilizado o microcontrolador 8051 fonte compatível que será inserido no contexto da caneta tradutora. O método utilizado apoiou-se na norma IEEE1149.1, destinada a definir uma infra-estrutura baseada na técnica do boundary scan para o teste de placas de circuito impresso. São apresentadas características de testabilidade desenvolvidas para o microcontrolador, utilizando-se a técnica do boundary scan em sua periferia e a técnica do scan path em seu núcleo. A inserção destas características de teste facilita a depuração e testes em nível de sistema, imaginando-se o sistema como algo maior, fazendo parte do sistema da caneta tradutora como um todo. São elaborados exemplos de testes, demonstrando a funcionalidade do circuito de teste inserido neste núcleo e a possibilidade de detecção de falhas em pontos distintos do sistema. Finalmente, avalia-se o custo associado à integração desta infra-estrutura de teste, tanto em termos de acréscimo de área em silício, quanto em termos de degradação de desempenho do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta um sistema de detecção de atividade cardíaca para marca-passos baseado em estruturas de filtragem contínua OTA-C. A natureza da aplicação implica na minimização do consumo de potência do circuito para prolongar a vida útil das baterias que o alimentam. O filtro proposto usa transcondutores compostos por transistores MOS operando no regime de inversão fraca, onde a razão transcondutância por corrente de polarização é maximizada. O transcondutor é um par diferencial com degeneração de fonte para aumento da faixa de linearidade. Um circuito de realimentação de modo comum assegura a estabilização da tensão DC da saída diferencial do transcondutor em um valor pré-determinado. O filtro emprega estruturas completamente diferenciais e é dividido em blocos de segunda ordem para implementar a função de transferência desejada. Os controles da freqüência central do filtro e do ganho global são obtidos através de ajuste da corrente de polarização. Um comparador foi projetado para decidir se a saída do filtro corresponde ao evento de entrada monitorado. A performance do circuito final é verificada por simulação usando parâmetros fornecidos pelo programa MOSIS para a tecnologia AMIS 1,5µm. Os resultados demonstram a operacionalidade do filtro, mesmo quando são incluídos parâmetros tecnológicos associados ao descasamento dos transistores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:10:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329572.pdf: 7892412 bytes, checksum: 1f2ea9bd448724ae34131b5e5f800e47 (MD5) Previous issue date: 2014 / O foco deste trabalho é a análise e o projeto de um receptor super-regenerativo voltado para aplicações biomédicas. Primeiramente, apresenta-se a fundamentação teórica da recepção super-regenerativa e, em seguida, mostra-se um circuito projetado segundo essa arquitetura, a qual incorpora um amplificador de baixo ruído, um oscilador e um detector de envoltória, além de um conversor balanceado-desbalanceado entre estes dois últimos. O projeto demonstra a vantagem dessa técnica para projetar receptores de baixa potência e elevada sensibilidade. Como o oscilador tende a ser o circuito com maior consumo elétrico em um receptor super-regenerativo, esta dissertação também apresenta uma técnica de projeto de osciladores para aplicações de baixa potência. O circuito é baseado no clássico oscilador Colpitts de porta comum com uma segunda fonte de realimentação positiva, a qual é fornecida por uma degeneração indutiva de porta. Esta técnica diminui a transcondutância requerida para originar as oscilações, o que faz com que seja possível reduzir a corrente de polarização e, consequentemente, o consumo de potência. Um protótipo foi produzido em uma tecnologia CMOS padrão de 0,18 µm para servir de prova de conceito. Simulações pós-leiaute demonstraram uma frequência de oscilação de 2,5 GHz com um ruído de fase de -112.9 dBc/Hz a uma frequência deslocada de 1 MHz da portadora, consumindo 124 µW a partir de uma tensão de alimentação de 0,575 V.<br> / Abstract : The goal of this work is the analysis and the design of a super-regenerative receiver aimed for biomedical applications. Firstly the theoretical foundation of the super-regenerative reception is presented and afterwards it is shown a circuit designed according such an architecture, which incorporates a lownoise amplifier, an oscillator, and an envelope detector, besides a balancedto- unbalanced converter between the last two. This project demonstrates the advantage of that technique to design low-power and high-sensitivity receivers. Since the oscillator tends to be the circuit with the highest power consumption in a super-regenerative receiver, this dissertation also presents an oscillator design technique for low-power applications. The circuit is based on the common-gate Colpitts oscillator with additional positive feedback provided by an inductive gate degeneration. This technique decreases the required transconductance to start-up oscillations, which makes possible to reduce the bias current and hence the power consumption. A prototype was designed in a standard 0.18 mm CMOS technology as a proof of concept. Post-layout simulations present an oscillating frequency of 2.5 GHz with a phase noise of -112.9 dBc/Hz at a 1 MHz offset frequency and consuming 124 mW from a 0.575-V supply voltage.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329913.pdf: 22484058 bytes, checksum: f7331ac6b417ae4debd42b072651c5c1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Abstract: This thesis describes the analysis and design of oscillators and charge pumps that can operate with very low supply voltages. The focus is on operation of the MOS transistor in the triode region owing to the limited voltage options available. Special attention has been given to the properties of the zero-VT transistor due to its high drive capability at low voltage. In order to investigate the minimum supply voltage for MOSFET oscillators, three topologies were studied. Two of them, namely the enhanced swing ring and the enhanced swing Colpitts oscillators, can operate with supply voltages below the thermal voltage, kT =q. Simplified theoretical expressions for the minimum supply voltage, oscillation frequency and minimum transistor gain of the oscillators were derived. Measurement results obtained using prototypes built with zero-VT transistors verified the operation of the oscillators for a supply voltage as low as 30 mV and 3.5 mV with high swing amplitude for arrangements built with integrated and off-theshelfinductors, respectively. The application of the ultra-low-voltage oscillators to energy harvesting circuits was addressed in this work. In order to convert the ac signal of the oscillator into a dc signal, the popular Dickson charge pump converter was employed. Expressions for the output voltage, input resistance and power converter efficiency of the Dickson charge pump operating at ultra-low voltages were derived. Experimental results obtained with prototypes built with the enhanced swing ring oscillator and the Dickson charge pump confirmed the feasibility of obtaining a dc output equal to 1 V at current consumptions of 100 nA and 1 µA from input voltages of 10 mV and 23 mV, respectively.<br> / O presente trabalho apresenta a análise, projeto e experimentação de osciladores e conversores dc-dc elevadores operando a muito baixas tensões de alimentação. Devido aos baixos valores de tensão de alimentação de interesse deste trabalho, especial atenção foi dada à operação do transistor MOS na região triodo e às propriedades do transistor zero-VT, graças a sua alta capacidade de corrente para baixas tensões. Com o objetivo de investigar a mínima tensão de alimentação de osciladores a MOSFET, três topologias foram estudadas. Duas delas, chamadas de oscilador em anel com elevada excursão desinal e oscilador Colpitts com elevada excursão de sinal, podem trabalhar com tensões de alimentação inferiores à tensão térmica, kT /q. Expressões simplificadas para a mínima tensão de alimentação, frequência de oscilação e mínimo ganho do transistor foram derivadas para cada topologia. Resultados experimentais obtidos com protótipos implementados com transistores zero-VT comprovam a operação dos osciladores com tensões tão baixas quanto 30 mV e 3,5 mV em circuitos construídos com indutores integrados e discretos, respectivamente. A aplicação dos osciladores a circuitos de captação de energia (energy harvesting circuits) a partir de fontes de alimentação de ultra-baixa-tensão foi estudada neste trabalho. Com o propósito de converter tensões ac geradas pelos osciladores em sinais dc, o clássico conversor Dickson foi utilizado. Expressões para a tensão de saída, resistência de entrada e eficiência de conversão de potência do conversor Dickson operando a ultra-baixas-tensões foram derivadas. Resultados experimentais obtidos com protótipos construídos com o oscilador em anel com elevada excursão de sinal e com o conversor Dickson, provaram a possibilidade de se obter uma tensão dc na saída de 1 V para correntes de carga de 100 nA e 1 µA a partir de tensões de entrada de 10 mV e 23 mV, respectivamente.

Made available in DSpace on 2012-05-07T14:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 000012.pdf: 1246092 bytes, checksum: d5b6f0ce0677ea5bd6058a2774dd146b (MD5) Previous issue date: 2006 / O principal objetivo deste trabalho é analisar a implantação, cobertura e desempenho do sistema integrado de gestão acadêmica (SIGA) no Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães (CPqAM) da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz). Trata-se de uma pesquisa qualitativa, de natureza exploratória e de corte fenomenológico, a partir de um estudo de caso. Foi realizada uma análise documental e observação participante para descrever as formas de procedimento utilizadas pelo CPqAM, antes da implantação do sistema SIGA-FIOCRUZ, para o controle e gerenciamento das atividades acadêmicas que desenvolve. Foram realizadas entrevistas com 14 pessoas, consideradas atores-chaves. As entrevistas seguiram um roteiro semi-estruturado, obedecendo temas de interesse para a pesquisa. Os resultados mostram que todos entrevistados consideram ser de suma importância o controle acadêmico no CPqAM, inclusive seu caráter legal, como também a informatização desse controle. Com relação ao processo de concepção e condução do SIGA-FIOCRUZ e sua implantação no CPqAM, os entrevistados consideram que apesar do esforço dos gestores do CPqAM em participar desse processo, o mesmo aconteceu de forma vertical e pouco democrática. Foi constatado como inexpressível, o conhecimento e utilização do sistema pela comunidade usuária, decorrentes da pouca divulgação do sistema e ausência de treinamento para seus usuários. Entendendo-se como estrutura física do sistema, a disposição de suas telas e ícones, cores etc, esta foi considerada pela maioria dos entrevistados como pouco interativa. O sistema apresenta falha na comunicação entre os módulos, fato este também registrado pelos entrevistados. Aspectos que fortalecem e/ou debilitam o sistema foram citados pelos entrevistados e registrados no presente trabalho. Ao final de cada entrevista, o informante foi convidado a conceituar o sistema, considerando a escala A (excelente); B (bom); c(regular); D (insuficiente). Apesar das críticas apresentadas o sistema foi considerado bom por mais da metade dos entrevistados.

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 869.pdf: 1087437 bytes, checksum: bed58b5ef195e3bf0be37ed449dcd54b (MD5) Previous issue date: 2005 / O uso intensivo das tecnologias da informação e da comunicação está alterando a configuração econômica, política, social e cultural em nível mundial. Na sociedade emergente, a gestão pró-ativa dos recursos de conhecimento passou a ser fundamental para a sobrevivência de qualquer organização. O foco principal não é mais o armazenamento e o acesso à informação, mas sua gestão estratégica e seu uso voltado à inovação a partir da eliminação de distâncias e da redução de etapas no processo produtivo. Este trabalho tem o objetivo de indicar recursos tecnológicos de informação e de comunicação que melhor se adequam ao ambiente de um Portal Corporativo, de modo a contribuir para a utilização de práticas de Gestão do Conhecimento em organizações públicas. Procuramos comprovar que práticas de Gestão do Conhecimento associadas a um Portal Corporativo podem ser um importante instrumento na construção de um ambiente para o compartilhamento de saberes e a tomada de decisão visando a inovação no interior das organizações públicas e a eficácia na prestação de serviços ao cidadão.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:56:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311575.pdf: 5522559 bytes, checksum: 9e8349702aedb6c1092590cc5eaa1a81 (MD5) / Este trabalho apresenta um sensor de temperatura CMOS integrado voltado ao monitoramento de hot-spots em circuitos VLSI. Seu funcionamento é baseado no comportamento CTAT (complementar a temperatura absoluta) da tensão de limiar do transistor MOS. Devido a este fato, inicia-se a dissertação apresentando alguns métodos utilizados na extração deste parâmetro através de simulações. Em seguida, medições realizadas em alguns transistores de teste servem para validar os resultados obtidos nas simulações. O projeto do sensor é, então, apresentado detalhando-se seus blocos constituintes separadamente: gerador de corrente específica, comparador e gerador do pulso de saída. Em todos os blocos tomou-se o cuidado para que o consumo total do sensor fosse na ordem de poucas dezenas de microwatts de modo a possibilitar o instanciamento de diversos elementos para o mapeamento térmico de um microprocessador. O gerador de corrente específica foi utilizado para fornecer tanto uma corrente quanto uma tensão de referência. A simulação do sensor completo apresentou um consumo de 18mW no pior caso a 120°C. A área total do sensor foi de 0,006mm² em uma tecnologia de 0,18µm. Medições de três amostras do protótipo fabricado demonstraram que a corrente apresentou discrepância de aproximadamente 5% de chip para chip e, no pior caso, variação de 4% na faixa de 0°C a 100°C. Uma variação máxima de chip para chip de 13mV, a 20°C, foi medida na tensão de referência, apresentando todas as amostras uma faixa dinâmica de 170mV de 0°C a 100°C, com um erro médio máximo na linearidade com respeito à temperatura de 1,87°C na faixa de 20°C a 100°C. / This work presents a CMOS integrated temperature sensor aiming at monitoring hot-spots in microprocessors. Its principle is based on the CTAT dependance of the threshold voltage of the MOS transistor. Therefore, we start showing some threshold voltage extraction procedures with their results being validated through measurements in test transistors. The design of the main sesnsor blocks, namely, specific currente generator, comparator and pulse generator is presented. The total sensor power consumption was kept close to a few of tens of microwatts in order to allow the placement of various sensor elements in a microprocessor. The specific current generator provides both current and voltage references. The simulation indicated a power consumption of 18mW in the worst case at 120°C. The total area was 0.006mm2 in a 0.18um technology. Measurements on three samples showed a chip-to-chip variation around 5% for the reference current and, in the worst case, 4% variation from 0°C to 100°C. The reference voltage presented maximum 13mV at 20°C variation for chip-to-chip and, for 3 samples, a variation around 170mV from 0°C to 100°C and a maximum average linearity error equals to 1.87°C in 20°C to 100°C range.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-05. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:55Z : No. of bitstreams: 1 000858966.pdf: 2028080 bytes, checksum: dac7a5c9d241c31e2066c270e8e6f473 (MD5) / O presente trabalho aborda o assunto da atribuição de responsabilidades em circuitos elétricos monofásicos com características de baixa tensão (baixo nível de curto circuito). Nesse cenário, o avanço das cargas eletrônicas e das fontes chaveadas propiciou um ambiente na qual tensão e corrente carregam alto conteúdo harmônico desfavorecendo, de certa forma, a Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Nesse contexto, o objetivo do trabalho é estudar o comportamento de cargas lineares e não lineares e traçar conclusões a respeito de atribuição de responsabilidades. Para tanto, utilizouse a Teoria da Potência Conservativa (CPT) (do inglês, Conservation Power Theory) que é um modelo matemático para análise de circuitos elétricos sob condições senoidais e não seniodais. Além disso, a CPT permite expandir a análise do problema proposto através de uma Metodologia de Atribuição de Responsabilidades que leva em consideração um circuito equivalente com as informações da impedância de linha (equivalente Thévenin da rede visto pelo PAC) e dos parâmetros equivalentes da carga, mostrando um diferencial frente às metodologias estudadas. Para tanto, um circuito elétrico composto por diferentes cargas lineares e não lineares foi proposto e se pode estudar e discutir o compartilhamento de responsabilidades, buscando respostas acerca das quais parcelas de potência devem ser apontadas às cargas geradoras dos distúrbios harmônicos. A caracterização de cargas e estimação de impedância de linha apresentam resultados bastante satisfatórios. Assim, a metodologia de atribuição de responsabilidades sugere que a potência ativa fundamental deveria ser de responsabilidade das cargas, uma vez que ela representa de fato o fluxo de potência da fonte de alimentação para a carga. Além disso, o trabalho mostrou a fragilidade da PRODIST frente à norma IEEE em relação aos níveis de distorção harmônica de tensão no PAC... / This work, aims to the study of the accountability problem focused on single-phase circuits with low voltage characteristics (low level of short circuit). In this scenario, the advancement of electronic loads and switchin devices have promoted and environment in which voltages and currents present high harmonic content, reducing the electrical power quality. In this context, the objective of this work is to study the behavior of linear and nonlinear loads and draw conclusions on accountability in electrical grids, i.e., responsibility in the harmonic content generation. For this purpose, it was applied the Conservative Power Theory (CPT) which is a mathematical tool for electrical circuits analysis on both sinusoidal and nonsinusoidal conditions. Furthermore, the CPT allows the application of a Accontability Methodology that takes into account information of the line impedance (equivalent Thévenin viewed by point of common coupling) and the equivalent parameters of the load. These two considerations represent a differential in relation to the studied methodologies. So, an electrical circuit containing linear and non-linear loads was proposed, and the Accountability Methodology was studied and discussed, seeking answers about the power portions that should be accontable to the harmonic loads. The load characterization and the impedance estimation presented satisfactory results. Then, the Accontability Methodology proposes that the fundamental active power should be accontable to the loads, since it represents the power portion that really flows the power source to the load. In addition, the work showed the fragility of PRODIST in relation to the IEEE standard concerning the harmonic voltage distortion established limits at the point of common coupling

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-07Bitstream added on 2014-06-13T19:44:42Z : No. of bitstreams: 1 costa_c_dr_guara.pdf: 2365051 bytes, checksum: 734a89b6d453aae979b320a037beeda4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O monitoramento em tempo real de eventos em uma planta industrial é uma técnica avançada que apresenta condições reais de funcionamento das máquinas responsáveis pelo processo de manufatura. Um programa de manutenção preditiva em máquinas rotativas engloba várias técnicas de monitoramento da condição da máquina, para determinar o surgimento de falhas. Para o aumento da confiabilidade operacional e redução da manutenção preditiva, faz-se necessário um instrumento eficiente de análise e monitoramento do processo que, em tempo real possibilite a detecção de falhas incipientes. Durante os últimos anos tem ocorrido uma grande evolução tecnológica na área de sistemas digitais, abrangendo inovações tanto em hardware como em software. tais inovações permitem o desenvovimento de novas metodologias de projeto que levam em conta a facilidade de futuras modificações modernizações e expansões do sistema projetado. Este trabalho apresenta um estudo de novas ferramentas de projeto para sistemas digitais embarcados, baseados em aquitetura de hardware aberta com lógica reconfigurável. Será abordado um estudo de caso na área de detecção de falhas em máquinas rotativas, bem como sua implementação e teste / The real-time monitoring of events in an industrial plant is an advanced technique that presents the real conditions of operation of the machinery responsible for the manufactiring process. A predictive maintenance program inclues various rotating machinery condition monitoring rwchiques of the machine to determine the conditions of failure. To increase the operational reliability and reduced preventive maintenance, it is necessary an efficient tool for analysis and process monitoring, in real time, enabling the detection of incipient faults. Over the past few years there has been a major technological developments related to digital systems, including innovations in both hardware and software. These innovations enable the development of new design methodologies that take into account the ease of future modifications, upgrade and expansions of the esigned system. This paper presents a study of new design tools for embedded digital systems based on open hardware architecture eith reconfigurable logic. Wil be discussed a case study in the area of fault detection in rotating machinery, as well as its implementation and testing