In this thesis, a CMOS tunable second-order log-domain filter using pseudo-exponential approximation is proposed. MOSFETs in the circuit are working in the saturation region. This filter has higher frequency response than that of weak inversion CMOS filter. The circuit has been fabricated with 0.35um CMOS technology. It operates with a supply voltage 3V, internal capacitance C is 1pF, the biasing current varies from 2uA~10uA. The cutoff frequency can be turned from 2MHz~37.5MHz. The harmonic distortion is 0.93% and the power consumption is 772uW.

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Les travaux de cette thèse ont pour objectif d’étudier la machine asynchrone à cage dans le contexte d’une conversion de l’énergie éolienne dans des sites isolés. Après un bref rappel des concepts de la conversion de l’énergie éolienne en énergie électrique, ce document dresse un état de l'art des différents solutions électrotechniques utilisées tant dans le domaine de production de masse que dans celui de l’alimentation de sites isolés. Le second chapitre est dédié à la modélisation de la machine asynchrone à cage. Le modèle linéaire de la machine asynchrone présentant des limites, une modélisation originale et simple, dans laquelle le phénomène de la saturation est pris en compte par une inductance magnétisante fonction du courant magnétisant a été élaboré. Les paramètres de ce modèle peuvent être obtenus à partir d’essais ou d’une approche numérique par élément finis en 2D. Les outils de modélisation proposés sont ensuite utilisés pour l’étude des performances de la machine asynchrone dans le cas de fonctionnements en génératrice autonome débitant sur des bancs de capacités et des charges équilibrées et déséquilibrées. Les résultats de simulation sont validés expérimentalement sur un banc d’essais. La dernière partie du mémoire est consacrée à la comparaison de deux techniques de commande de la génératrice asynchrone, autonome, débitant sur un redresseur à MLI (commande vectorielle, contrôle direct du couple). Le but de ces techniques est de maintenir une tension constante à la sortie du redresseur pour des charges et des vitesses variables. Cette tension est ensuite ondulée à la bonne amplitude et fréquence pour une utilisation en site isolé. Pour chaque technique, deux stratégies ont été testées (àflux constant et à flux variable en fonction de la vitesse). Les résultats de simulation ont montrél’efficacité de ces techniques ainsi que les intérêts et les limites de chacune d’elles. / The work of this thesis aims to study the squirrel cage induction machine in the context of the wind energy conversion in isolated locations. After a brief review of the concepts of converting wind energy into electrical energy, this document describes the state of the art of different solutions used in both the mass production electrical field than in the supply of isolated sites. The secondchapter is dedicated to the modelling of squirrel cage induction machine. As the linear model presents limitations, a new and simple model, in which the saturation phenomenon is taken into account by a magnetizing inductance function of the magnetizing current, was developed. The parameters of this model can be obtained from tests or numerical approach using 2D FEM. The proposed modelling tools are then used to study the performance of stand alone induction generators connected to capacitive bank and balanced and unbalanced loads. The simulation results are validated experimentally on a test bench. The last part of the thesis is devoted to comparison of two techniques for controlling the induction generator, self-feeding a PWM rectifier (Vector Control, Direct Torque Control). The purpose of these techniques is to maintain a constant voltage at the output of the rectifier whatever the loads and speeds. This voltage is then adapted by the inverter to the good magnitude and frequency for a use in isolated areas. For each technique, two strategies were tested (at constant flux and variable flux depending on speed). The simulation results showed the effectiveness of these techniques and the interests and limitations of each.

Traditional methods of measuring oxygen saturation, e.g. pulse oximetry, depend on an adequate peripheral circulation and have a 20–30 second lag time before readings are obtained. This was a series of evaluations of novel optical probes, designed to measure oxygen saturation using fibreoptic technology directly from internal organs including the brain, oesophagus and organs with splanchnic circulations. A series of pilot studies were proposed and research ethics approval obtained to carry out studies in humans, under general anaesthesia, using these probes. Innovative reflectance probes were designed specifically for each of the four applications, so as to obtain potentially useful signals needed for signal processing, analysis and evaluation. Signals were successfully obtained from the brain, oesophagus and splanchnic region in almost all of the patients recruited. Good quality photoplethysmograph signals were recorded and these were translated into clinically meaningful values of oxygen saturation comparable to traditional methods of pulse oximetry. Overall, the signals were prone to movement artefacts as well as occasional interference from surgical diathermy and other sources. Nonetheless, the probes could prove to be a useful alternative to conventional external transmittance pulse oximetry methods as well as providing useful information regarding regional perfusion and oxygenation. The success of these pilot studies will form the basis of more research in the area and further development of such probes on the medical engineering front.

The ability of pulse oximeters to measure carboxyhemoglobin (HbCO) in blood or measure accurate values of oxygen saturation (SpO2) in the presence of elevated levels of HbCO is an important advantage because high exposure to carbon monoxide (CO) can be fatal or results in permanent neurological damage. The aim of my research was to develop an algorithm that would measure SpO2 and SpCO simultaneously using a pulse oximeter. Several specific wavelengths at which changes in SpCO and SpO2 can be measured with high sensitivity and specificity were identified. The choice of these wavelengths was experimentally verified utilizing an in-vitro set up. Preliminary results using our algorithm showed an accuracy of -1.1 to +2.7% [±1.96 SD] for SpO2 ranging between 70-100%, and -2 to 3.3% [±1.96 SD] for SpCO ranging between 30% with a specificity of 83.3% and a sensitivity of 100% for SpO2 and SpCO, respectively.

Ever since its accidental discovery in the 70s, methylaluminoxane, MAO, has been a popular and widely used activator in olefin polymerization. Hydrolysis of primethylaluminum, Me3Al, produces MAO, an aluminum-, oxygen-, and methyl-containing oligomer. Polyolefins have become one of the most produced polymers, where MAO-activated single-site catalysts are responsible for the synthesis of polymers with highly defined structures. The detailed structure of MAO however, remains a mystery. In order to thoroughly understand the reactivity of MAO, knowing more about it is essential. Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) has proven to be a useful technique for studying catalysts and their activation chemistry. It has been shown that MAO is best thought of as a source for the highly reactive and Lewis acidic dimethylaluminum cation, [Me2Al]+. Synthetically, this ion is accessible via the reaction between trityl tetrakis(pentafluorophenyl)borate, [Ph3C]+[B(C6F5)4]- and trimethylaluminum, and this reaction was investigated in detail. A new reaction, substitution of H for CH3 onto the phenyl ring of the trityl carbocation, [Ph3C]+, was detected and found to be general for all trialkylaluminums studied. All instruments with detectors are prone to signal saturation at high concentration and mass spectrometers are no exception. Despite the advantages that ESI-MS offers, saturation can be one of the main obstacles in terms of the accurate quantification of species. This thesis tackles saturation issues in ESI-MS explicitly, because relatively high concentrations were necessary in order to keep unwanted decomposition reactions to a minimum. By detuning various parameters that allows troubleshooting this issue, data that better reflects the reality and the corresponding quantification of species is obtained. With the optimal settings of parameters, quantitative studies and the reactivity regarding the addition of trimethylaluminum, Me3Al, to the trityl carbocation [Ph3C]+ can be better understood. / Graduate

Cette thèse expérimentale traite du transport sédimentaire provoqué par un fluide (généralement l’air ou l’eau) s’écoulant sur un matériau érodable (lit de sable par exemple) et lui transmettant une force suffisante pour soulever les particules solides et les emporter avec lui en aval. Ici, on se focalise uniquement sur le charriage aquatique : dans ce mode de transport, les grains en mouvement roulent les uns sur les autres, glissent, effectuent une succession de bonds et d’arrêts tout en restant confinés près du fond. On réalise différents types d’expériences dans un canal de laboratoire avec, à chaque fois, plusieurs types de grains (3 tailles, 2 densités) afin d’étudier en détails le charriage sous l’eau. Tout d’abord, on s’intéresse aux trajectoires de grains isolés transportés sur le fond plat et lisse du canal. Alors que les écoulements sont pour la plupart hydrauliquement lisses (les grains sont immergés dans la sous-couche visqueuse), on montre que la turbulence proche paroi impacte fortement la dynamique des grains. Les données accumulées permettent d’estimer les moyennes et les dispersions de la vitesse des particules ainsi que de construire les fonctions de densité de probabilité. On compare ces résultats avec ceux obtenus par Vélocimétrie Laser Doppler (VLD) concernant l’écoulement fluide proche du fond. Dans un second temps, on quantifie le transport par la mesure de la quantité de sédiments charriés sur des lits plats pour différentes contraintes de cisaillement. L’idée qui motive ces expériences est la détermination empirique de la loi de transport(la relation entre le flux de grains et le cisaillement) pour notre configuration expérimentale. Nos résultats diffèrent assez largement des lois de transport habituelles du type Meyer-Peter et Müller et s’interprètent plus aisément dans le cadre des lois pour le charriage de faible intensité. Ensuite, une méthode de Profilométrie par Transformée de Fourier (PTF) est implémentée pour mesurer avec précision les surfaces 3D de petites dunes aquatiques (les barkhanes) et leur évolution au cours du temps. On s’intéresse, entre autres, à la formation des barkhanes, à leur morphologie, à leur vitesse de migration ainsi qu’au phénomène d’érosion. On apporte la preuve que les barkhanes aquatiques se déplacent sans se déformer et dès lors, on montre qu’il devient facile d’évaluer le flux de grains sur le dos des dunes (dans le plan de symétrie). Pour finir, on caractérise l’écoulement au-dessus d’une "maquette" de barkhane par VLD et on en déduit le cisaillement sur le dos de la dune (du pied à la crête). Ces mesures de cisaillement couplées aux lois de transport pour notre canal et aux résultats concernant les barkhanes obtenus par PTF nous permettent de discuter du phénomène de saturation du flux de grains. On estime la valeur de la longueur de saturation pour le charriage tout en restant prudent quant à la fiabilité de notre conclusion à ce sujet.

Sildenafil increases oxygen delivery and maximal exercise capacity at very high altitudes (greater than or equal to 4300 m) and has been shown to improve short-duration exercise performance in some individuals at simulated high altitude (3900 m). It is unknown whether sildenafil improves maximal exercise capacity and longer duration exercise performance at moderate and high altitudes where competitions are more common. Additionally, the effects of sildenafil on women exercising at altitude have not been examined. The purpose of this study was to determine the effects of sildenafil on cardiovascular hemodynamics, arterial oxygen saturation (SaO2), peak exercise capacity (Wpeak), and 15-km time trial performance, in endurance-trained men and women at simulated moderate (MA; 2100 m, 16.2 % FIO2) and high (HA; 3900 m, 12.8% FIO2) altitudes. Eleven male and 10 female subjects completed two HA Wpeak trials following the ingestion of placebo or 50 mg sildenafil in randomized, counterbalanced, and double blind fashion. Subjects then completed four exercise trials (30 min at 55% of Wpeak + 15-km time trial) at MA and HA following the ingestion of placebo or 50 mg sildenafil in randomized, counterbalanced, and double blind fashion. Sildenafil had little influence on cardiovascular hemodynamics for either gender at MA or HA, but did result in higher SaO2 values compared to placebo during steady state and time trial exercise in men at HA only. Sildenafil did not affect Wpeak or 15-km time trial performance in either gender at MA or HA. We conclude that sildenafil is unlikely to exert beneficial effects at altitudes < 4000 m for a majority of the population.

Introduction: Le but de ce projet était de démontrer la fatigue musculaire au niveau du trapèze et de corréler cette fatigue avec le flot sanguin musculaire local. Des mesures électrophysiologiques ont été enregistrées avec un électromyogramme de surface pendant les contractions du trapèze alors que des mesures de l'oxyhémoglobine, de la déoxyhémoglobine et de l'indice d'oxygénation tissulaire étaient obtenues à l'aide d'un spectroscope infrarouge. Sept sujets sains (trois hommes et quatre femmes) ont été assignés de façon aléatoire à quatre conditions expérimentales où des contractions isométriques de 30% de la CVM ont été utilisées alors que le temps de contraction/relaxation variait (indice de temps de tension). Chaque condition durait trois minutes et des perceptions subjectives de l'effort fourni pour chaque condition ont été obtenues en se basant sur l'échelle de Borg CR 10. Résultats: La fatigue du trapèze a été démontrée grâce à l'électromyographie, par des différences significatives de la puissance de la fréquence moyenne et de la fréquence médiane (p < 0.05). La corrélation entre la fatigue et la déoxyhémoglobine, telle que mesurée électrophysiologiquement, était forte (r² = 0,58) Les perceptions subjectives de l'effort fourni ne corrélaient pas avec le début de la fatigue musculaire, les sujets n'ayant jamais noté leur effort plus haut que modéré à un quelconque moment lors de l'expérience. Conclusion: La fatigue musculaire du trapèze survient après des élévations répétées à basse intensité. Par contre, l'effort lors des contractions «fatiguées» n'est pas bien perçu par les sujets performant en contraction. La désaturation en oxygène se corrèle fort avec la fatigue musculaire. D'autres études utilisant une variété de ce protocole pourrait déterminer une relation plus précise entre la désaturation en oxygène dans le muscle et la fatigue électrophysiologique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Électromyographie de surface, Désaturation en oxygène, Indice de temps de tension.