Switching mode power amplifier for bluetooth applications

Modern fully integrated transceivers architectures, require circuits with low area, low cost, low power, and high efficiency. A key block in modern transceivers is the power amplifier, which is deeply studied in this thesis. First, we study the implementation of a classical Class-A amplifier, describing the basic operation of an RF power amplifier, and analysing the influence of the real models of the reactive components in its operation. Secondly, the Class-E amplifier is deeply studied. The different types of implementations are reviewed and theoretical equations are derived and compared with simulations. There were selected four modes of operation for the Class-E amplifier, in order to perform the implementation of the output stage, and the subsequent comparison of results. This led to the selection of the mode with the best trade-off between efficiency and harmonics distortion, lower power consumption and higher output power. The optimal choice was a parallel circuit containing an inductor with a finite value. To complete the implementation of the PA in switching mode, a driver was implemented. The final block (output stage together with the driver) got 20 % total efficiency (PAE) transmitting 8 dBm output power to a 50 W load with a total harmonic distortion (THD) of 3 % and a total consumption of 28 mW. All implementations are designed using standard 130 nm CMOS technology. The operating frequency is 2.4 GHz and it was considered an 1.2 V DC power supply. The proposed circuit is intended to be used in a Bluetooth transmitter, however, it has a wider range of applications.

Laboratorio virtual de sistemas digitales

El projecte "Laboratori virtual de sistemes digitals" és un simulador de l'aula de pràctiques de l'assignatura de sistemes digitals, desenvolupat en Java. Integra tots els components que es troben els estudiants de la matèria quan han de realitzar les pràctiques: placa, xips, cables, generador d'ones, oscil·loscopi.... I es permetrà així la implementació i prova de circuits digitals. També pretén ser una eina útil pel funcionament de la part pràctica de l'assignatura, sent un recurs gratuït i accessible gràcies a Internet.

La gestió dels llibres electrònics a la Biblioteca virtual de la UOC

El text que es presenta mostra com es du a terme la gestió dels llibres electrònics a la Biblioteca virtual (d'ara endavant BV) de la Universitat Oberta de Catalunya (d'ara endavant UOC). La BV posa un èmfasi especial en l'adquisició de llibres digitals per millorar l'accés als usuaris als recursos i col¿leccions d'una universitat que es caracteritza per la virtualitat. El document presenta, en primer lloc, l'entorn en què s'adquireixen i s'utilitzen els llibres electrònics: s'expliquen els diferents escenaris d'adquisició en els quals es pot trobar la biblioteca i es defineixen els circuits interns que en permeten la gestió i els processos tècnics dels documents. A continuació es mostren les diferents opcions d'accés i consulta de llibres electrònics que actualment s'ofereixen des de la biblioteca i s'expliquen les anàlisis d'usos d'aquests documents. Finalment es presenten les conclusions a les quals arriba la BV sobre el nou context de llibres electrònics.

The costs of crossing paths and switching tasks between audition and vision.

Switching from one functional or cognitive operation to another is thought to rely on executive/control processes. The efficacy of these processes may depend on the extent of overlap between neural circuitry mediating the different tasks; more effective task preparation (and by extension smaller switch costs) is achieved when this overlap is small. We investigated the performance costs associated with switching tasks and/or switching sensory modalities. Participants discriminated either the identity or spatial location of objects that were presented either visually or acoustically. Switch costs between tasks were significantly smaller when the sensory modality of the task switched versus when it repeated. This was the case irrespective of whether the pre-trial cue informed participants only of the upcoming task, but not sensory modality (Experiment 1) or whether the pre-trial cue was informative about both the upcoming task and sensory modality (Experiment 2). In addition, in both experiments switch costs between the senses were positively correlated when the sensory modality of the task repeated across trials and not when it switched. The collective evidence supports the independence of control processes mediating task switching and modality switching and also the hypothesis that switch costs reflect competitive interference between neural circuits.

La gestión de los libros electrónicos en la Biblioteca Virtual de la UOC

El texto que se presenta muestra cómo se lleva a cabo la gestión de los libros electrónicos en la Biblioteca Virtual (en adelante BV) de la Universitat Oberta de Catalunya (en adelante UOC). La BV pone especial énfasis en la adquisición de libros digitales para mejorar el acceso de los usuarios a los recursos y a lascolecciones de una universidad caracterizada por su virtualidad. El documento presenta, en primer lugar, el entorno en el que se adquieren y se utilizan los libros electrónicos: se describen los distintos escenarios de adquisición en los que se puede encontrar la BV y se definen los circuitos internos que permiten su gestión, así como los procesos técnicos de los documentos. A continuación, se muestran las distintas opciones de acceso y consulta de libros electrónicos que actualmente se ofrecen desde la BV y se exponenlos análisis de uso de dichos documentos. Por último, se presentan las conclusiones a las que llega la BV sobre el nuevo contexto de libros electrónicos.

Improving the efficiency of PV low-power processing circuits by selecting an optimal inductor current of the DC/DC converter

In the context of autonomous sensors powered by small-size photovoltaic (PV) panels, this work analyses how the efficiency of DC/DC-converter-based power processing circuits can be improved by an appropriate selection of the inductor current that transfers the energy from the PV panel to a storage unit. Each component of power losses (fixed, conduction and switching losses) involved in the DC/DC converter specifically depends on the average inductor current so that there is an optimal value of this current that causes minimal losses and, hence, maximum efficiency. Such an idea has been tested experimentally using two commercial DC/DC converters whose average inductor current is adjustable. Experimental results show that the efficiency can be improved up to 12% by selecting an optimal value of that current, which is around 300-350 mA for such DC/DC converters.

¿Puedo tener un code-switching? : codeswitching en estudiantes de doctorado enseñando cursos de español lengua extranjera.

Memoria de máster (Universidad de Texas, 2010). Resumen basado en el de la publicación

Dynamic management and restoration of virtual paths in broadband networks based on distributed software agents

La gestió de xarxes és un camp molt ampli i inclou molts aspectes diferents. Aquesta tesi doctoral està centrada en la gestió dels recursos en les xarxes de banda ampla que disposin de mecanismes per fer reserves de recursos, com per exemple Asynchronous Transfer Mode (ATM) o Multi-Protocol Label Switching (MPLS). Es poden establir xarxes lògiques utilitzant els Virtual Paths (VP) d'ATM o els Label Switched Paths (LSP) de MPLS, als que anomenem genèricament camins lògics. Els usuaris de la xarxa utilitzen doncs aquests camins lògics, que poden tenir recursos assignats, per establir les seves comunicacions. A més, els camins lògics són molt flexibles i les seves característiques es poden canviar dinàmicament. Aquest treball, se centra, en particular, en la gestió dinàmica d'aquesta xarxa lògica per tal de maximitzar-ne el rendiment i adaptar-la a les connexions ofertes. En aquest escenari, hi ha diversos mecanismes que poden afectar i modificar les característiques dels camins lògics (ample de banda, ruta, etc.). Aquests mecanismes inclouen els de balanceig de la càrrega (reassignació d'ample de banda i reencaminament) i els de restauració de fallades (ús de camins lògics de backup). Aquests dos mecanismes poden modificar la xarxa lògica i gestionar els recursos (ample de banda) dels enllaços físics. Per tant, existeix la necessitat de coordinar aquests mecanismes per evitar possibles interferències. La gestió de recursos convencional que fa ús de la xarxa lògica, recalcula periòdicament (per exemple cada hora o cada dia) tota la xarxa lògica d'una forma centralitzada. Això introdueix el problema que els reajustaments de la xarxa lògica no es realitzen en el moment en què realment hi ha problemes. D'altra banda també introdueix la necessitat de mantenir una visió centralitzada de tota la xarxa. En aquesta tesi, es proposa una arquitectura distribuïda basada en un sistema multi agent. L'objectiu principal d'aquesta arquitectura és realitzar de forma conjunta i coordinada la gestió de recursos a nivell de xarxa lògica, integrant els mecanismes de reajustament d'ample de banda amb els mecanismes de restauració preplanejada, inclosa la gestió de l'ample de banda reservada per a la restauració. Es proposa que aquesta gestió es porti a terme d'una forma contínua, no periòdica, actuant quan es detecta el problema (quan un camí lògic està congestionat, o sigui, quan està rebutjant peticions de connexió dels usuaris perquè està saturat) i d'una forma completament distribuïda, o sigui, sense mantenir una visió global de la xarxa. Així doncs, l'arquitectura proposada realitza petits rearranjaments a la xarxa lògica adaptant-la d'una forma contínua a la demanda dels usuaris. L'arquitectura proposada també té en consideració altres objectius com l'escalabilitat, la modularitat, la robustesa, la flexibilitat i la simplicitat. El sistema multi agent proposat està estructurat en dues capes d'agents: els agents de monitorització (M) i els de rendiment (P). Aquests agents estan situats en els diferents nodes de la xarxa: hi ha un agent P i diversos agents M a cada node; aquests últims subordinats als P. Per tant l'arquitectura proposada es pot veure com una jerarquia d'agents. Cada agent és responsable de monitoritzar i controlar els recursos als que està assignat. S'han realitzat diferents experiments utilitzant un simulador distribuït a nivell de connexió proposat per nosaltres mateixos. Els resultats mostren que l'arquitectura proposada és capaç de realitzar les tasques assignades de detecció de la congestió, reassignació dinàmica d'ample de banda i reencaminament d'una forma coordinada amb els mecanismes de restauració preplanejada i gestió de l'ample de banda reservat per la restauració. L'arquitectura distribuïda ofereix una escalabilitat i robustesa acceptables gràcies a la seva flexibilitat i modularitat.

A unity power factor multiple isolated outputs switching mode power supply using a single switch

The authors present an offline switching power supply with multiple isolated outputs and unity power factor with the use of only one power processing stage, based on the DC-DC SEPIC (single ended primary inductance converter) modulated by variable hysteresis current control. The principle of operation, the theoretical analysis, the design procedure, an example, and simulation results are presented. A laboratory prototype, rated at 160 W, operating at a maximum switching frequency of 100 kHz, with isolated outputs rated at +5 V/15 A -5 V/1 A, +12 V/6 A and -12 V/1 A, has been built given an input power factor near unity.

On optimizing micropower MOS regulated cascode circuits on switched current techniques

Trade-off between settling time and micropower consumption in MOS regulated cascode current sources as building parts in high-accuracy, current-switching D/A converters is analyzed. The regulation-loop frequency characteristic is obtained and difficulties to impose a dominant-pole condition to the resulting 2nd-order system are discussed. Raising pole frequencies while meeting consumption requirements is basically limited by parasitic capacitances. An alternative is found by imposing a twin-pole system in which design constraints are somewhat relaxed and settling slightly faster. Relationships between pole frequencies, transistor geometry and bias are established. Simulated waveforms obtained with PSpice of designed circuits following a voltage perturbation suggest a good agreement with theory. The proposed approach applied to the design of a micropower current-mode D/A converter improves its simulated settling performance.

New family of zero-current-switching PWM converter

A new family of dc-to-dc pulse-width-modulated (PWM) converters is presented. These converters feature soft-commutation at zero-current (ZC) in the active switches. The new ZCS-PWM Boost and new ZCS-PWM Zeta converters, both based on the new ZCS-PWM soft-commutation cell proposed, are used as examples to illustrate the operation of the new family of converters.

Virtual simulator for mobile robots navigation systems

This paper presents the virtual environment implementation for project simulation and conception of supervision and control systems for mobile robots, that are capable to operate and adapting in different environments and conditions. This virtual system has as purpose to facilitate the development of embedded architecture systems, emphasizing the implementation of tools that allow the simulation of the kinematic conditions, dynamic and control, with real time monitoring of all important system points. For this, an open control architecture is proposal, integrating the two main techniques of robotic control implementation in the hardware level: systems microprocessors and reconfigurable hardware devices. The implemented simulator system is composed of a trajectory generating module, a kinematic and dynamic simulator module and of a analysis module of results and errors. All the kinematic and dynamic results shown during the simulation can be evaluated and visualized in graphs and tables formats, in the results analysis module, allowing an improvement in the system, minimizing the errors with the necessary adjustments optimization. For controller implementation in the embedded system, it uses the rapid prototyping, that is the technology that allows, in set with the virtual simulation environment, the development of a controller project for mobile robots. The validation and tests had been accomplish with nonholonomics mobile robots models with diferencial transmission. © 2008 IEEE.

Conservative power theory discussion and evaluation by means of virtual instrumentation

Considering different single and multiphase circuits feeding linear and non-linear loads, this paper presents theoretical discussions and experimental evaluation of the recent Conservative Power Theory (CPT), by means of Virtual Instrumentation concepts. The main goal is to analyze the results of such power theory definitions under nonsinusoidal and unbalanced conditions, pointing out its major advantages, possible drawbacks or relevant aspects for discussion. © 2009 IEEE.

Differential mixer with NMOS/PMOS stack at switching stage

This paper proposes a novel differential mixer topology. The traditional stage of switching is replaced by a stack of NMOS and PMOS transistors combined. A design is given of a 900 MHz down-conversion mixer using a 0.35 μm CMOS process. Comparison with conventional mixer shows that the topology leads to a better performance in terms of conversion gain and linearity. ©2012 IEEE.

Ambiente virtual de apoio ao ensino com ênfase na teoria das inteligências múltiplas e sua aplicação em sistemas digitais

Pós-graduação em Ciência da Computação - IBILCE