The work assesses progress in the design of measuring workplace for measuring low level magnetic fields of low frequencies. The thesis describes the basic method of spreading of electromagnetic waves in free losslees ambience. Further is described effect with low level of ultra-low-frequency magnetic fields in the frequency band from 0.01 to 30 Hz for an individual or group of people and also the draft measuring methods for indicating or measuring changes in magnetic fields. Thesis deals with individual blocks of measuring workstation.

Um monitor de tensão de limiar (VT0) é um circuito que, idealmente, entrega o valor do VT0 como uma tensão na saída, para uma determinada faixa de temperatura, sem a necessidade de polarização externa, configurações paramétricas, ajuste de curvas ou qualquer cálculo subsequente. Estes circuitos podem ser usados em sensores de temperatura, referências de tensão e corrente, dosímetros de radiação e outras aplicações, uma vez que a dependência do VT0 nas condições de operação é um aspecto bem modelado. Além disso, estes circuitos podem ser utilizados para monitoramento de processos de fabricação e para compensação da variabilidade do processo, uma vez que o VT0 é um parâmetro chave para o comportamento do transistor e sua modelagem. Nesta tese, são apresentadas três novas topologias de circuitos, duas são monitores de VT0 NMOS e a terceira é um monitor de VT0 PMOS. As três estruturas são topologias de circuito auto-polarizadas que não utilizam resistências, e apresentam alta rejeição a variações na alimentação, baixa sensibilidade de Linea, e permitem a extração direta da tensão de limiar para grandes intervalos de temperatura e de tensão de alimentação, com pequeno erro. Sua metodologia de projeto é baseada no modelo unificado controlado por corrente (UICM), um modelo MOSFET que é contínuo, desde o nível de inversão fraca a forte e para as regiões de operação de triodo e saturação. Os circuitos ocupam uma pequena área de silício, consomem apenas dezenas de nanowatts, e podem ser implementados em qualquer processo padrão CMOS digital, uma vez que só utilizam transistores MOS (não precisa de nenhum resistor). Os monitores de VT0 são utilizados em diferentes aplicações, a fim de investigar a sua funcionalidade e comportamento como parte de um sistema. As aplicações variam de uma tensão de referência, que apresenta um desempenho comparável ao estado da arte, para uma configuração que permite obter uma menor variabilidade com processo na saída de um circuito auto-polarizado que gera um tensão CTAT. Além disso, explorando a capacidade de funcionar como um gerador de corrente específica (ISQ) que os monitores de VT0 aqui apresentados oferecem, introduz-se um novo circuito auto-polarizado que gera um tensão CTAT, que é menos sensível a variações de processo, e pode ser usado em referências de tensão band-gap. / A threshold voltage (VT0) monitor is a circuit that ideally delivers the estimated VT0 value as a voltage at its output, for a given temperature range, without external biases, parametric setups, curve fitting or any subsequent calculation. It can be used in temperature sensors, voltage and current references, radiation dosimeters and other applications since the MOSFET VT0 dependence on the operation conditions is a very well modeled aspect. Also, it can be used for fabrication process monitoring and process variability compensation, since VT0 is a key parameter for the transistor behavior and modeling. In this thesis, we present three novel circuit topologies, two of them being NMOS VT0 monitors and the last one being a PMOS VT0 monitor. The three structures are resistorless self-biased circuit topologies that present high power supply rejection, low line sensitivity, and allow the direct extraction of the threshold voltage for wide temperature and power supply voltage ranges, with small error. Its design methodology is based on the Unified Current Control Model (UICM), a MOSFET model that is continuous from weak to strong inversion and from triode to saturation regions. The circuits occupy small silicon area, consume just tens of nanoWatts, and can be implemented in any standard digital CMOS process, since they only use MOS transistors (does not need any resistor). The VT0 monitors are used in different applications in order to prove their functionality, and behavior as part of a system. The applications vary from a reference voltage, that presents performance comparable with state-of-the-art works, to a configuration that allows to obtain a lower process variability, in the output of a self-biased circuit that generates a complementary to the absolute temperature (CTAT) voltage. In addition, exploiting the ability to operate as an specific current (ISQ) generator, that the VT0 monitors presented here offer, we introduced a new self-biased circuit that produces a CTAT voltage and is less sensitive to process variations, and can be used in band-gap voltage references.

There are many diseases transmitted by mosquitoes and, among them, dengue has been standing out in the last years by the increasing and elevated numbers of infected people, being considered as one of the principal problems of the public health in the world. In view of the use of agricultural techniques for the control of the vector, as the application of pesticides through the chemical treatment of the environment and the absence of a specific equipment for the control in high scale, the aim of this work was the development of a concept of a machine for such purpose, which attends satisfactorily to the requirements of the clients/users, making it possible to maximize the efficiency obtained nowadays in this process. Among the characteristics present in the concept, are: the presence of two mouth aerosol generators instantaneously adjustable by the operator from his cabin of work; the possibility of simultaneous aerosol generation for both sides perpendicular to the direction of the moving of the machine and the presence of individual cabins for the driver and the operator of the aerosol generator. / São muitas as doenças transmitidas por mosquitos e, entre elas, a dengue vem se destacando nos últimos anos pelo crescente e elevado número de pessoas infectadas, sendo considerada como um dos principais problemas de saúde pública no mundo. Tendo em vista o emprego de técnicas agrícolas para o controle do vetor, como a aplicação de agrotóxicos através do tratamento químico do ambiente e a ausência de um equipamento específico para o controle em grande escala, este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento da concepção de uma máquina para tal finalidade, que atenda satisfatoriamente os requisitos dos clientes/usuários, possibilitando maximizar a eficiência atualmente obtida neste processo. Dentre as características elaboradas do conceito, estão: a presença de dois bocais nebulizadores instantaneamente ajustáveis pelo operador de dentro da sua cabine de trabalho; a possibilidade de nebulização simultânea para ambos os lados perpendiculares ao sentido de deslocamento da máquina e a presença de cabines individuais para o motorista e o operador do nebulizador.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15DA017.pdf: 2167142 bytes, checksum: f46dc26724e5902a13e50a01c53ada5b (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Four experiments were conducted to evaluate the effect of 1-MCP in CS and CA, and the ULO storage on the sensory quality and incidence of physiological disorders in function of the maturation at harvest in pears Conference and Alexander Lucas harvested at three production location. The fruit harvest was carried out in the cities of Ravensburg (orchard 1) for both cultivars and Langenargen (Orchard 2) and Öhringen (orchard 3) only for Alexander Lucas . All locations are in the state of Baden-Württemberg, southwestern Germany. For the experiments 1, 2 and 3 the design was completely randomized in a factorial scheme five (storage conditions) for two (harvest maturity). Treatments were: cold storage (CS-21.0 kPaO2+0.03 kPa CO2), controlled atmosphere (CA-2 kPa O2 / <0.7 kPa CO2), CS with 1-MCP application (CS+1-MCP-300 nL L-1), CA with application of 1-MCP (CA+1-MCP) and ultra low oxygen (ULO, 0.7 kPa O2 /<0.7 kPa CO2) versus harvest 1 (05/09/2012; Streif index of 0.15, 0.12, 0.09 to 1, 2 and 3 orchards, respectively) and harvest 2 (18/09/2012; Streif index of 0.08; 0.06, 0.08 for orchard 1, 2 and 3, respectively). All treatments were stored at 0±0.1°C and 94±2% relative humidity. In the experiment 4 was added high CO2 treatment (CO2-2 kPa O2/CO2 3 kPa). After seven months of storage plus seven days at ambient conditions (20±2°C/60±5% RH) fruits were evaluated for sensory attributes of firmness, color of skin (h°), soluble solids (SS), titratable acidity (TA) and aromatic compounds aldehydes, alcohols and esters. In addition, it were measured production of ethylene, &#945;-farnesene, 6-methyl-5-heptene-2-one and respiratory rate, phenolics, vitamin C of epidermis, scald and internal browning , percentage of fruit with cavities and rot, and mineral content. In general the best storage condition to Conference would be in CA+1-MCP in fruit picked with IS 0.08. This condition provides larger fruits with reduced scald index without internal browning, besides development of aromatic compounds. The storage of the fruits of Alexander Lucas for seven months plus seven days at room temperature is too long. All the storage conditions caused internal disorder. Nevertheless, there are indications of the best storage condition in CS+1-MCP in fruits picked with IS 0.08. In this condition beyond the larger return occurs in the production of volatile reduction in surface escaldaura and browning occurs and no appearance of cavities / Foram conduzidos quatro experimentos com o objetivo de avaliar o efeito do 1-MCP, em AR e AC, e do ULO sobre a qualidade sensorial e incidência de distúrbios fisiológicos, em função do estádio de maturação em peras Conference e Alexander Lucas colhidas em três locais de produção. A colheita dos frutos foi realizada nos municípios de Ravensburg (pomar 1), para ambas as cultivares e Langenargen (pomar 2) e Öhringen (pomar 3) somente para Alexander Lucas . Todos os municípios localizam-se no estado de Baden-Württemberg, sudoeste da Alemanha. Para os experimentos 1, 2 e 3 o delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema bifatorial cinco (condições de armazenamento) por dois (pontos de maturação). Os tratamentos foram: atmosfera refrigerada (AR-21,0 kPa O2+0,03 kPa CO2), atmosfera controlada (AC-2 kPa O2/<0,7 kPa CO2), AR com aplicação de 1-MCP (AR*-300 nL L-1), AC com aplicação de 1-MCP (AC*) e ultra baixo oxigênio (ULO-0,7 kPa O2/<0,7 kPa CO2) combinados com colheita 1 (05/09/2012; índice de Streif (IS) de 0,15; 0,12; 0,09 para pomares 1, 2 e 3, respectivamente) e colheita 2 (18/09/2012; IS de 0,08; 0,06; 0,08 para pomares 1, 2 e 3, respectivamente). Todos os tratamentos foram armazenados a 0±0,1ºC e 94±2% de umidade relativa. Ao experimento 4 foi acrescida a condição de armazenamento alto CO2 (2 kPa O2/3 kPa CO2). Após sete meses de armazenamento mais sete dias em condições ambiente (20±2ºC / 60±5% de UR) os frutos foram avaliados no experimento 1 e 2 quanto às taxas de produção de etileno e taxa respiratória, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), firmeza de polpa, cor da epiderme (h°) e compostos aromáticos. No experimento 3 foi avaliado o índice de frutos com escaldadura superficial, produção de &#945;-farneseno e 6-metil-5-hepteno-2-ona, compostos fenólicos, vitamina C da epiderme e no experimento 4 o índice de escurecimento da polpa, porcentagem de frutos com cavidades e com podridão e teor de minerais. De maneira geral, apesar da perda na eficácia do 1-MCP no retardo do amadurecimento para ambas cultivares com o atraso na colheita a melhor condição de armazenamento para cultivar Conference seria em AC* em frutos colhidos com IS 0,08 (colheita 2). Está condição proporciona frutos maiores, com menor índice de escaldadura, ausência de distúrbios internos e com desenvolvimento de compostos aromáticos. O armazenamento dos frutos de Alexander Lucas por sete meses mais sete dias em temperatura ambiente é muito longo, pois todas as condições de armazenamento causaram distúrbios internos. Apesar disso, há indícios de que a melhor condição para o armazenamento desta cultivar é AR* em frutos colhidos com IS 0,08 (colheita 2), já que, ocorre retorno na produção de aroma, redução na escaldaura superficial e do escurecimento da polpa, sem o aparecimento de cavidades

Foram realizados ensaios tribológicos de deslizamento do par Si3N4-Al2O3, lubrificado com água, na configuração esfera contra disco, sendo a esfera de nitreto de silício e o disco de alumina para investigar a influência da velocidade de deslizamento, da carga aplicada e da temperatura no coeficiente de atrito. As esferas de nitreto de silício e os discos de alumina foram caracterizados determinando-se: densidades, dureza Vickers, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura. Os ensaios foram realizados com rugosidade inicial nos discos de Rrms = 352 nm. O regime de ultra baixo coeficiente de atrito (UBCA, &#956; < 0,01) foi atingido após um período de running-in de aproximadamente uma hora e o coeficiente de atrito ficou na faixa de &#956; = 0,008 a &#956; = 0,002. Os resultados mostraram que este sistema deslizante tem características hidrodinâmicas, pois o coeficiente de atrito diminuiu com o aumento da velocidade de deslizamento. Uma variação suave da carga aplicada fez com que o coeficiente de atrito permanecesse no regime de UBCA, com a carga aplicada variando de 54 N até 94 N. Em temperaturas menores ou iguais a 11°C o sistema não atingiu o regime de UBCA e o coeficiente de atrito final ficou da ordem de centésimos. Foi observado o fenômeno de UBCA em temperaturas de 30 e 40°C. No entanto, nestas temperaturas, a baixa viscosidade da água não deveria permitir que o sistema atingisse o regime de UBCA. A análise dos dados possibilitou inferir que durante o regime de UBCA o sistema desliza num regime de lubrificação mista, sendo lubrificação hidrodinâmica, devido ao filme de água, somada a lubrificação limite, devido às camadas hidratadas formadas nas superfícies das cerâmicas. Os resultados mostraram que a temperatura influencia no desgaste das cerâmicas. A determinação do volume desgastado possibilitou observar que durante os ensaios a alumina sofre menos desgaste que o nitreto de silício e que o desgaste de ambas cerâmicas aumenta com o aumento da temperatura. / Tribological tests were conducted in a ball on disk setup, using water as lubricant. Were used a silicon nitride ball and alumina disk. The tests were conducted to investigate the effects of sliding speed, applied load and temperature on friction coefficient. The silicon nitride balls and alumina disks were characterized by determining density, Vickers hardness, elastic modulus and fracture toughness. The tests were conducted with initial roughness on the disk surface of 352 nm. The ultra low friction coefficient regime (ULFC, &#956; < 0.01) was reached after a running-in period of approximately one hour and the friction coefficient remains in the range of &#956; = 0.008 a &#956; = 0.002 during this steady state regime. The results showed that this sliding system has hydrodynamic characteristics, because the friction coefficient decreased with increasing of the sliding speed. With an smooth variation of the applied load the system remained in the ULFC regime, when the applied load varied from 54 N up to 94 N. At temperatures below or equal to 11°C the system did not reach the ULFC regime and the final friction coefficient was the order of hundredths. We observed the ULFC phenomenon at temperatures of 30 and 40°C. However, at these temperatures, the water viscosity is low and should not allow the system to reach the ULFC regime. The data analysis allowed infer that during the ULFC regime the system slides with a mixed lubrication regime, hydrodynamic plus limitrofe, the first due to water film and the second due to the hydrated layer formed on the ceramics surfaces. The results showed a influences of temperature in the ceramics wear. The results of the worn volume allowed to observe that during the tests alumina suffers less wear than the silicon nitride, and the ceramics wear increases with increasing temperature.

O estudo do comportamento de um perfil de uma seção aerolástica típica, com Reynolds na faixa de microaeronaves, constitui o principal foco deste trabalho, tomando como objetivo a estimativa de parâmetros do fenômeno de flutter. A pesquisa analisa o escoamento de um fluido sobre um corpo (cilindro e perfil de aerofólio) em estado estacionário e oscilante, em escoamento de velocidade constante, e, especificamente, o fenômeno de flutter. As equações de Navier-Stokes, com termo de força, são resolvidas pelo método da fronteira virtual para modelagem da interface escoamento/estrutura, representada pela geometria de um corpo de geometria complexa. Na discretização das equações governantes foi utilizado o método de diferenças finitas, sobre malhas deslocadas, com avanço temporal das velocidades do escoamento por meio de um esquema de Runge-Kutta de ordem 4. Os códigos computacionais, para as simulações das diretrizes e a lógica de cálculo, foram criados no contexto deste trabalho. A verificação foi feita através do método da solução manufaturada por meio de um problema fictício, que tem uma solução analítica conhecida, e que preenche as condições de contorno implementadas no código. O modelo da fronteira virtual é testado para os casos de escoamento sobre cilindro de base quadrada, cilindro de base circular e perfil de aerofólio tipo NACA0012, com malhas regular e não regular, e para condições estacionária e sob oscilação forçada. Foi estudado o comportamento de formação de vórtices, provocados por escoamento uniforme sobre o perfil de aerofólio, através dos coeficientes de arrasto, sustentação e pressão com visualização por meio da vorticidade e linhas de corrente, para vários ângulos de ataque e oscilação forçada com elevação e rotação em torno de um pivô posicionado no centro geométrico do perfil (50% da corda). Finalmente, é apresentada uma determinação numérica das características aeroelásticas para o perfil de aerofólio NACA0012, em escoamento de número de Reynolds ultra baixo (Re = 1.000), e parâmetros de flutter para um caso de baixa frequência de oscilação. / The behavior study of a profile of a typical aerolastic section, with Reynolds in range of micro aerial vehicle, is the main focus of this work, taking as objective the estimation of parameters of flutter phenomenon. The research analyzes of the flow of a incompressible fluid on a body (cylinder and airfoil profile) at steady state and oscillating with constant speed and, specifically, the flutter phenomenon. The Navier-Stokes equations, with force term, are solved by virtual boundary method for modeling interface flow/structure, represented by the geometry of a body of complex geometry. In discretization of the governing equations, the method of finite differences on staggered grid, with temporal advancement of discharge velocity through a Runge-Kutta of order 4. The computer codes, for simulations guidelines and logic calculation, were created in the context of this work. The verification was done by method ofmanufactured solution through a fictional problem, which has a known analytical solution, and satisfies the boundary conditions implemented in code. The model of the virtual boundary is tested for cases of flow over a square cylinder, circular cylinder and profile of a NACA0012 airfoil type, with regular and non-regular meshes, over stationary and forced oscillation conditions. We studied the behavior of vortex formation, caused by uniform flow over the airfoil profile, by the drag, lift and pressure coefficients with view through the vorticity and streamlines for various attack angles and forced oscillation with plunge and pich around a pivot witch was positioned at the geometric airfoil profile (half chord). Finally, it is presented a numerical determination of aeroelastic characteristics for the NACA0012 airfoil profile, flow under ultra low Reynolds number, and flutter parameters for a case of low oscillation frequency.

O objetivo deste trabalho, foi investigar o comportamento tribológico do par cerâmico alumina - nitreto de silício no deslizamento em água com pH controlado e em uma suspensão com diferentes concentrações de sílica coloidal em água, e verificar a possibilidade de atingir um coeficiente de atrito da ordem de milésimos (&#956; < 0,01), aqui chamado de ultra baixo coeficiente de atrito (UBCA) e verificar se a mudança do pH do meio, ou a alteração da concentração de sílica na água, diminui o runningin, tempo necessário para o sistema entrar em regime estacionário, do coeficiente de atrito. Os ensaios foram realizados na configuração de ensaio tribológico esfera contra disco, no qual a esfera foi de nitreto de silício e o disco de alumina, sob carga normal de 54 N e velocidade de deslizamento de 1 m/s. A água utilizada nos ensaios foi destilada e deionizada, e a sílica coloidal amorfa, sem porosidade e de tamanho médio de partícula de 12 nanômetros foi a Aerosil® 200. A esfera de nitreto de silício, adquirida comercialmente, e o disco de alumina, foi proveniente de trabalhos anteriores. Todos os materiais foram caracterizados quanto a densidade. Algumas propriedades mecânicas como dureza, módulo de elasticidade e tenacidade à fratura foram determinadas. Nos ensaios lubrificados com água onde o pH foi controlado, o sistema atingiu o regime com valores de coeficiente de atrito da ordem de milésimos, exceto quando o pH da água era muito baixo ou muito alto. Em hidrossol o coeficiente de atrito chegou a unidades de milésimos, mas quando se aumenta a concentração de sílica coloidal, também, aumenta o desgaste nas superfícies. O disco de alumina sempre apresentou menor desgaste do que a esfera de nitreto de silício, em todas as condições estudadas. / The objective of this work was to investigate the tribological behavior of the ceramic pair alumina-silicon nitride, sliding on the water with controlled pH and in a suspension with different concentrations of colloidal silica in water, and verify the possibility of achieving a friction coefficient in the order of thousandths (&#956; < 0.01), here called ultra low friction coefficient (ULFC) and verify if the change of pH or changing the concentration of silica in the water, decreases the running-in, time required for the system reach the steady state of friction coefficient. The tests were conducted in a pin on disc setup in which the ball was made on silicon nitride and the disc of alumina, under normal load of 54 N and a sliding velocity of 1 m/s. The water used in the experiments was distilled and deionized. The amorphous silica, without porosity and average particle size of 12 nanometers was Aerosil ® 200. The ball of silicon nitride, was purchased commercially, and the alumina disk was recycled from previous works, all materials were characterized by density. Some mechanical properties such as hardness, elastic modulus and fracture toughness were determined. In tests with controlled pH water the system has reached the friction coefficient of the order of thousandths, except when the pH of the water was too low or too high. In hydrossol the friction coefficient reached units of thousandths, but when increasing the concentration of colloidal silica also increases the wear in the surfaces. The alumina disc always showed less wear than the ball of silicon nitride, in all conditions studied.

Depuis leur émergence, les réseaux de capteurs sans fil (WSN) n’ont cessé de se développer devenant un acteur clé dans de nombreuses applications telles que le suivi militaires, la surveillance à distance, la bio-détection et de la domotique. Ces réseaux sont basés sur la norme IEEE 802.15.4 qui est dédié aux réseaux personnels sans fil à faible débit (LR-WPAN) dans la bande de fréquences radio sans licence (868MHz/915MHz/2.4GHz). Faible consommation d'énergie, faible coût de mise en œuvre et le niveau élevé d'intégration sont les principaux défis de ces systèmes. L’émetteur-récepteur est le bloc qui consomme le plus d’énergie dans un nœud capteur, ainsi, la consommation d'énergie du frontal radiofréquence (RFFE) doit être réduite. Pour ce faire, plusieurs approches sont possibles, que ce soit au niveau circuit en enquêtant sur les modes de fonctionnement du transistor ou bien en combinant les fonctionnalités des blocs radiofréquences. Une autre stratégie est d’investiguer le niveau système en proposant de nouvelles architectures de démodulation. Cette thèse explore les exigences et les défis spécifiques pour la conception de circuits intégrés radiofréquences (RFIC) ultra-basse consommation pour les réseaux de capteurs sans fil. Ces travaux ont abouti à la conception d'un démodulateur compact réalisé dans une technologie CMOS 65nm et qui est compatible avec tous les types de modulation. / Since their emergence, Wireless Sensor Networks (WSN) have been growing continually becoming a key player in many applications such as military tracking, remote monitoring, bio-sensing and home automation. These networks are based on IEEE 802.15.4 standard which is dedicated to low rate wireless personal area networks (LR-WPANs) in the unlicensed radio band (868MHz/915MHz/2.4GHz). Low power consumption, low cost of implementation and high level of integration are the main challenges of these systems. As radio frequency transceiver is one of the most power hungry block in wireless sensor node, power consumption of radio frequency front-end (RFFE) must be reduced. To deal with, several approaches are possible, either at circuit level by investigating operating modes of transistors and merging functionalities or at system level by searching novel demodulation architecture. This thesis explores the specific requirements and challenges for the design of ultra-low power radio frequency integrated circuits (RFICs), leading to the design of a compact demodulator implemented in 65 nm CMOS technology and compatible with all modulation schemes.

Grâce au confort d’utilisation qu’elles procurent, les technologies sans fil se retrouvent aujourd’hui dans un vaste panel d’applications. Ainsi le nombre d’éléments de transmission/réception radio se multiplie. Aujourd’hui pour réduire les consommations des éléments radio, il faut les rendre davantage efficaces notamment pour la partie réception. En effet, pour les communications asynchrones, les récepteurs consomment inutilement de l’énergie à attendre qu’une transmission soit faite. Dans l’objectif de réduire ce gaspillage d’énergie, des nouveaux standards ont vu le jour tel que le Zigbee et le Bluetooth Low Energy. Les performances en consommation procurées par ces deux standards résident sur leur fonction périodique à très faible rapport cyclique. Une nouvelle solution émergente pour réduire drastiquement la consommation des récepteurs en les rendant plus efficaces est l’utilisation de récepteur d’activation. Les récepteurs d’activation ou récepteur de réveil sont des récepteurs simples ce qui leur permet d’atteindre une ultra basse consommation uniquement en charge de guetter l’arrivée d’une trame et de réveiller le récepteur principal, placé en veille au préalable, pour traitement de cette dernière. Le récepteur d’activation proposé ici a été réalisé dans la technologie CMOS 160 nm de NXP. Il offre une sensibilité de -54 dBm, pour une consommation moyenne de 35 μA, prodiguant une portée de 70m à 433,92 MHz pour une puissance de 10 dBm émis. Ce récepteur ASK se distingue des autres récepteurs d’activation par le système de calibration breveté avec ajustement automatique la tension de référence requise pour la démodulation. Ce système rend le circuit robuste au problème d’offset DC et ne consomme aucun courant lorsque le circuit est en écoute. Le récepteur d’activation reconnaît un code de Manchester de 24 bits à 25 kbps, programmable grâce à une interface SPI. / Wireless technologies are now widespread due to the easiness of use they provide. Consequently, the number of radio devices increases. Despite of the efforts to reduce radio circuits power consumption as they are more and more numerous, now they must achieve ultra-low power consumption. Today, radio devices are made more efficient to reduce their power consumption especially for the receiving part. Indeed, for asynchronous communication, a lot of energy is wasted by the receiver waiting for a transmission. In order to avoid this waste, new standards have been created such as Zigbee and Bluetooth Low Energy. Due to periodic operation with ultra-low duty cycle, they provide ultra-low power consumption. Another solution to drastically reduce the power consumption has emerged, wake-up receiver. Wake-up receivers are based in simple architecture to provide ultra-low power consumption, they are only in charge to wait for a frame and when it occurs, wake-up the main receiver put in standby mode before that. The proposed wake-up receiver has been designed in NXP CMOS technology 160 μm. It provides a-54 dBm sensitivity, consuming 35 μA which allows a 70m range considering a 10 dBm emitter at 433,92 MHz. This wake-up receiver operates with ASK modulation, compared to others it provides a smart patented calibration system to get the necessary reference voltage for demodulation. This mechanism provide DC offset robustness and does not drain any current while the wake-up receiver is operating. To wake up the main receiver a 24 bits programmable Manchester code is required. This code at 25 kbps is programmable by the use of an SPI interface.

Abstract In the first part of the thesis, novel glass-ceramic compositions based on Al2O3 and BaTiO3 and bismuth-zinc borosilicate (BBSZ) glass, sintered at ultra-low temperatures, were researched. With adequate glass concentration, dense microstructures and useful dielectric properties were achieved. The composite of BaTiO3 with 70 wt % BBSZ sintered at 450 &#176;C exhibited the highest relative permittivity, &#949;r, of 132 and 207 at 100 kHz and 100 MHz, respectively. Thus, the dielectric properties of the composites were dominated by the characteristics of glass, BaTiO3, and Bi24Si2O40 phase, especially the contribution of Bi24Si2O40 for the samples with 70-90 wt % glass. Actually, the existence of the secondary phase Bi24Si2O40 may not hinder but enhance the dielectric properties. The Al2O3-BBSZ composition samples showed a similar situation, not only for densification but also for their microstructures and phases (Al2O3, BBSZ, Bi24Si2O40), explaining the achieved dielectric properties. The second part of the thesis mainly discusses the composite of BaTiO3 with 50 wt % BBSZ with different thermal treatments. After sintering at 720 &#176;C, dense microstructures and the existence of Bi4BaTi4O15, BaTiO3, Bi24Si2O40 phases were observed. The results also showed that the size of glass powder particles did not influence the dielectric properties (&#949;r = 263-267, tan &#948; = 0.013 at 100 kHz) of sintered samples, but the addition of LiF degraded the dielectric properties due to the features and amount of Bi4BaTi4O15. These results demonstrate the feasibility of the BBSZ based composites for higher sintering temperature technologies as well. At the end, a novel binder system, which enables low sintering temperatures close to 300 &#176;C, was developed. A dielectric multilayer module containing BaTiO3-BBSZ and Al2O3-BBSZ composites with silver electrodes was co-fired at 450 &#176;C without observable cracks and diffusions. These results indicate that these glass-ceramic composites provide a new horizon to fabricate environmentally friendly ULTCC materials, as well as multilayers for multimaterial 3D electronics packages and high frequency devices. / Tiivistelmä Väitöstyön ensimmäisessä osassa tutkittiin ja kehitettiin uudentyyppisiä, ultramatalissa sintrauslämpötiloissa (ULTCC) valmistettuja lasi-keraami komposiitteja käyttäen vismuttisinkkiborosilikaatti -pohjaista lasia (BBSZ). Täyteaineina olivat alumiinioksidi (Al2O3) ja bariumtitanaatti (BaTiO3). Materiaaleille saatiin riittävän suuren lasipitoisuuden avulla tiheät mikrorakenteet ja sovelluskelpoiset dielektriset ominaisuudet. BaTiO3:n komposiitti, joka sisälsi 70 p-% BBSZ lasia, saavutti 450 &#176;C lämpötilassa sintrattuna korkeimman suhteellisen permittiivisyyden: &#949;r=132 (@100 kHz) ja &#949;r=207 (@100 MHz). Komposiittien dielektrisiä ominaisuuksia määrittivät tällöin lasi-, BaTiO3- ja Bi24Si2O40- faasien ominaisuudet ja erityisesti Bi24Si2O40 -faasi näytteissä, joissa on 70-90 p-% lasia. Sekundäärinen faasi Bi24Si2O40 ei välttämättä heikentänyt, vaan jopa paransi dielektrisiä ominaisuuksia. Vastaavilla Al2O3-BBSZ –komposiiteilla saavutettiin samanlaisia tuloksia tihentymisen, mikrorakenteiden ja faasien (Al2O3, BBSZ, Bi24Si2O40) suhteen. Lisäksi tässä tapauksessa saavutetut dielektriset ominaisuudet voidaan selittää näiden kolmen faasin yhdistelmän olemassaololla. Väitöstyön toinen osa käsitteli pääasiassa eritavoin lämpökäsiteltyjä BaTiO3:n komposiitteja, joissa on 50 p-% BBSZ-lasia. Näillä saavutettiin tiheä mikrorakenne sintrattaessa 720 &#176;C lämpötilassa ja havaitiin Bi4BaTi4O15-, Bi24Si2O40-faasien muodostuminen BaTiO3 lähtöfaasin rinnalle. Tulokset osoittivat myös, että lasijauheen partikkelikoko ei vaikuttanut sintrattujen näytteiden dielektrisiin ominaisuuksiin (&#949;r = 263-267, tan &#948; = 0.013 (@100 kHz)). LiF -lisäys sen sijaan heikensi dielektrisiä ominaisuuksia ja vähensi Bi4BaTi4O15 faasin muodostumista. Tämä aiheutui Bi4BaTi4O15-faasin ominaisuuksista ja oli riippuvainen kyseisen faasin määrästä. Nämä tulokset osoittivat BBSZ -pohjaisten komposiittien käytettävyyden myös korkeampien sintrauslämpötilojen teknologioihin. Viimeisenä kehitettiin uudentyyppinen sideainesysteemi, joka mahdollistaa ultramatalien keraamien yhteissintraamisen jopa noin 300 &#176;C lämpötilassa. Hyödyntäen kehitettyä sideainesysteemiä monikerrosrakenne, jossa käytettiin dielektrisiä BaTiO3-BBSZ- ja Al2O3-BBSZ-komposiitteja ja hopeaelektrodeja, yhteissintrattiin 450 &#176;C lämpötilassa. Valmistetuissa rakenteissa ei havaittu murtumia eikä diffuusioita. Tulokset osoittavat, että kehitetyt lasi-keraami komposiitit mahdollistavat ympäristöystävällisten ULTCC -materiaalien valmistuksen. Lisäksi osoitettiin kehitettyjen materiaalien soveltuvuus monikerroksisten rakenteiden käyttöön monimateriaali-3D-elektroniikan pakkauksissa ja suurtaajuuskomponteissa.