A low-power silicon-on-insulator PWM discriminator for biomedical applications

A CMOS/SOI circuit to decode PWM signals is presented as part of a body-implanted neurostimulator for visual prosthesis. Since encoded data is the sole input to the circuit, the decoding technique is based on a double-integration concept and does not require dc filtering. Nonoverlapping control phases are internally derived from the incoming pulses and a fast-settling comparator ensures good discrimination accuracy in the megahertz range. The circuit was integrated on a 2 mu m single-metal SOI fabrication process and has an effective area of 2mm(2) Typically, the measured resolution of encoding parameter a was better than 10% at 6MHz and V-DD=3.3V. Stand-by consumption is around 340 mu W. Pulses with frequencies up to 15MHz and alpha = 10% can be discriminated for V-DD spanning from 2.3V to 3.3V. Such an excellent immunity to V-DD deviations meets a design specification with respect to inherent coupling losses on transmitting data and power by means of a transcutaneous link.

Uma ponte entre o Brasil e a França: histórias da meia-noite, de Machado de Assis

Pós-graduação em Letras - FCLAS

Formação de professores no contexto das propostas pedagógicas de Rudolf Steiner (pedagogia Waldorf), Maria Montessori e da experiência da Escola da Ponte

Pós-graduação em Educação Matemática - IGCE

A novel single-phase ZCS-PWM high power factor boost rectifier

This paper presents a novel single-phase high power factor PWM boost rectifier, featuring soft commutation of the active switches at zero-current (ZCS). It incorporates the most desirable properties of the conventional PWM and the soft-switching resonant techniques. The input current shaping is achieved with average current mode control, and continuous inductor current mode. This new PWM converter provides ZCS turn-on and turn-off of the active switches, and it is suitable for high power applications employing IGBTs. Principle of operation, theoretical analysis, a design example, and experimental results from a laboratory prototype rated at 1600 W with 400 Vdc output voltage are presented. The measured efficiency and power factor were 96.2% and 0.99 respectively, with an input current THD equal to 3.94%, for an input voltage THD equal to 3.8%, at rated load.

A new family of zero-current-switching PWM converters and a novel HPF-ZCS-PWM boost rectifier

A new family of direct current (DC) to DC converters based on a zero current switching pulse width modulated (ZCS-PWM) soft commutation cell is presented. This ZCS-PWM cell is consists of two transistors, two diodes, two inductors and one capacitor; and provides zero voltage turn-on to the diodes, a zero-current turn-on and a zero-current zero-voltage turn-off to the transistors. In addition, a new commutation cell in a new ZCS-PWM boost rectifier is developed, obtaining a structure with power factor near the unity, high efficiency at wide load range and low total harmonic distortion in the input current.

Microinversor integrado ao módulo fotovoltaico para sistemas conectados à rede elétrica utilizando controlador ressonante

This paper shows the modeling and control of a single-phase full-bridge inverter with high-frequency transformer that may be used as part of a two-stage converter with transformerless DC-DC side or as a single-stage converter (simple DC-AC converter) for grid-connected PV applications. The inverter is modeled in order to obtain a small-signal transfer function used to design the P+Resonant current controller. A highfrequency step-up transformer results in reduced voltage switches and better efficiency compared with converters in which the transformer is used on the DC-DC side. Simulations and experimental results with a 200 W prototype are shown. 1

Estimulador elétrico funcional com utilização de ponte H e fonte de corrente no estágio de potência

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Envolvimento da neurotransmissão glutamatérgica da porção dorsolateral da ponte no controle cardiorrespiratório

Em condições de hipóxia (redução da pressão parcial de oxigênio), respostas reflexas de aumento da ventilação pulmonar, aumento da pressão arterial e diminuição da frequência cardíaca são observadas com o objetivo de aumentar os processos de trocas gasosas e perfusão tecidual. Para que essas respostas reflexas à hipóxia ocorram, quimiorreceptores periféricos são ativados pela redução da pressão parcial de oxigênio arterial e enviam sinais excitatórios para o sistema nervoso central, promovendo a excitação de importantes núcleos cerebrais envolvidos com o controle das atividades respiratória, simpática e parassimpática. Evidências experimentais sugerem que os neurônios do complexo parabraquial/Kölliker-Fuse (PBN/KF), importante região respiratória localizada na porção dorsolateral da ponte, contribuem para o processamento das respostas cardiorrespiratórias do quimiorreflexo. Contudo, os neurotransmissores envolvidos ainda não foram explorados. No presente projeto, exploraremos a hipótese de que a neurotransmissão glutamatérgica da região PBN/KF é importante para a manutenção da ventilação basal e para o processamento das respostas ventilatórias à hipóxia. Para tanto, utilizamos a técnica de microinjeção de agonistas e antagonistas dos receptores de L-glutamato no PBN/KF de animais anestesiados e não anestesiados, avaliando parâmetros ventilatórios (eletromiografia dos músculos diafragma e abdominal em animais anestesiados; e frequência respiratória, volume corrente e ventilação minuto em animais não anestesiados) e parâmetros cardiovasculares (pressão arterial e frequência cardíaca em ambas condições experimentais) em condições de repouso ou em situações de estimulação dos quimiorreceptores periféricos (com cianeto de potássio). Nossos dados mostram que nos animais anestesiados houve uma redução...

Estimulador elétrico funcional com utilização de ponte H e fonte de corrente no estágio de potência

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Envolvimento da neurotransmissão glutamatérgica da porção dorsolateral da ponte no controle cardiorrespiratório

Em condições de hipóxia (redução da pressão parcial de oxigênio), respostas reflexas de aumento da ventilação pulmonar, aumento da pressão arterial e diminuição da frequência cardíaca são observadas com o objetivo de aumentar os processos de trocas gasosas e perfusão tecidual. Para que essas respostas reflexas à hipóxia ocorram, quimiorreceptores periféricos são ativados pela redução da pressão parcial de oxigênio arterial e enviam sinais excitatórios para o sistema nervoso central, promovendo a excitação de importantes núcleos cerebrais envolvidos com o controle das atividades respiratória, simpática e parassimpática. Evidências experimentais sugerem que os neurônios do complexo parabraquial/Kölliker-Fuse (PBN/KF), importante região respiratória localizada na porção dorsolateral da ponte, contribuem para o processamento das respostas cardiorrespiratórias do quimiorreflexo. Contudo, os neurotransmissores envolvidos ainda não foram explorados. No presente projeto, exploraremos a hipótese de que a neurotransmissão glutamatérgica da região PBN/KF é importante para a manutenção da ventilação basal e para o processamento das respostas ventilatórias à hipóxia. Para tanto, utilizamos a técnica de microinjeção de agonistas e antagonistas dos receptores de L-glutamato no PBN/KF de animais anestesiados e não anestesiados, avaliando parâmetros ventilatórios (eletromiografia dos músculos diafragma e abdominal em animais anestesiados; e frequência respiratória, volume corrente e ventilação minuto em animais não anestesiados) e parâmetros cardiovasculares (pressão arterial e frequência cardíaca em ambas condições experimentais) em condições de repouso ou em situações de estimulação dos quimiorreceptores periféricos (com cianeto de potássio). Nossos dados mostram que nos animais anestesiados houve uma redução...

Sviluppo di metodologie per l'analisi in tempo reale delle prestazioni di un motore automobilistico

Durante il periodo di dottorato, l’attività di ricerca di cui mi sono occupato è stata finalizzata allo sviluppo di metodologie per la diagnostica e l’analisi delle prestazioni di un motore automobilistico. Un primo filone di ricerca è relativo allo sviluppo di strategie per l’identificazione delle mancate combustioni (misfires) in un motore a benzina. La sperimentazione si è svolta nella sala prove della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, nei quali è presente un motore Fiat 1.200 Fire, accoppiato ad un freno a correnti parassite, e comandato da una centralina virtuale, creata mediante un modello Simulink, ed interfacciata al motore tramite una scheda di input/output dSpace. Per quanto riguarda la campagna sperimentale, sono stati realizzati delle prove al banco in diverse condizioni di funzionamento (sia stazionarie, che transitorie), durante le quali sono stati indotti dei misfires, sia singoli che multipli. Durante tali test sono stati registrati i segnali provenienti sia dalla ruota fonica usata per il controllo motore (che, nel caso in esame, era affacciata al volano), sia da quella collegata al freno a correnti parassite. Partendo da tali segnali, ed utilizzando un modello torsionale del sistema motoregiunto-freno, è possibile ottenere una stima sia della coppia motrice erogata dal motore, sia della coppia resistente dissipata dal freno. La prontezza di risposta di tali osservatori è tale da garantirci la possibilità di effettuare una diagnosi misfire. In particolare, si è visto che l’indice meglio correlato ala mancata combustione risultaessere la differenza fra la coppia motrice e la coppia resistente; tale indice risulta inoltre essere quello più semplice da calibrare sperimentalmente, in quanto non dipende dalle caratteristiche del giunto, ma solamente dalle inerzie del sistema. Una seconda attività della quale mi sono occupato è relativa alla stima della coppia indicata in un motore diesel automobilistico. A tale scopo, è stata realizzata una campagna sperimentale presso i laboratori della Magneti Marelli Powertrain (Bologna), nella quale sono state effettuati test in molteplici punti motori, sia in condizioni di funzionamento “nominale”, sia variando artificiosamente alcuni dei fattori di controllo (quali Start of Injection, pressione nel rail e, nei punti ove è stato possibile, tasso di EGR e pressione di sovralimentazione), sia effettuando degli sbilanciamenti di combustibile fra un cilindro e l’altro. Utilizzando il solo segnale proveniente da una ruota fonica posta sul lato motore, e sfruttando un modello torsionale simile a quello utilizzato nella campagna di prove relativa alla diagnosi del misfire, è possibile correlare la componente armonica con frequenza di combustione della velocità all’armonica di pari ordine della coppia indicata; una volta stimata tale componente in frequenza, mediante un’analisi di tipo statistico, è possibile eseguire una stima della coppia indicata erogata dal motore. A completamento dell’algoritmo, sfruttando l’analisi delle altre componenti armoniche presenti nel segnale, è possibile avere una stima dello sbilanciamento di coppia fra i vari cilindri. Per la verifica dei risultati ottenuti, sono stati acquisiti i segnali di pressione provenienti da tutti e quattro i cilindri del motore in esame.

Modellazione e analisi di ponti ad arco in muratura: il caso del ponte di Bagno di Piano

La Tesi tratta della modellazione e dell'analisi di ponti ad arco in muratura. In particolare è stato studiato il caso del vecchio ponte di Bagno di Piano, sito al km 14 della S.P. 18 "Palludese" in comune di Sala Bolognese in Provincia di Bologna. L’obiettivo della Tesi di Laurea è duplice, nel senso che da un lato si cerca di risalire alle probabili cause del crollo e, dall’altra si intende mettere a punto un quadro operativo per l’analisi strutturale di ponti ad arco in muratura.