Diseño de un amplificador operacional totalmente integrado CMOS que funcione como driver para cargas capacitivas elevadas

Presentación del Proyecto Fin de Carrera titulado "Diseño de un Amplificador Operacional totalmente integrado CMOS que funcione como driver para cargas capacitivas elevadas"

Uma ferramenta para automação da geração do leiaute de circuitos analógicos sobre uma matriz de transistores MOS pré-difundidos

Este trabalho apresenta o LIT, uma ferramenta de auxílio ao projeto de circuitos integrados analógicos que utiliza a técnica da associação trapezoidal de transistores (TAT) sobre uma matriz digital pré-difundida. A principal característica é a conversão de cada transistor simples de um circuito analógico em uma associação TAT equivalente, seguido da síntese automática do leiaute da associação séria-paralela de transistores. A ferramenta é baseada na matriz SOT (sea-of-transistors), cuja arquitetura é voltada para o projeto de circuitos digitais. A matriz é formada somente por transistores unitários de canal curto de dimensões fixas. Através da técnica TAT, entretanto, é possível criar associações série-paralelas cujo comportamento DC aproxima-se dos transistores de dimensões diferentes dos unitários. O LIT é capaz de gerar automaticamente o leiaute da matriz SOT e dos TATs, além de células analógicas básicas, como par diferencial e espelho de corrente, respeitando as regras de casamento de transistores. O cálculo dos TATs equivalentes também é realizado pela ferramenta. Ela permite a interação com o usuário no momento da escolha da melhor associação. Uma lista de possíveis associações é fornecida, cabendo ao projetista escolher a melhor. Além disso, foi incluído na ferramenta um ambiente gráfico para posicionamento das células sobre a matriz e um roteador global automático. Com isso, é possível realizar todo o fluxo de projeto de um circuito analógico com TATs dentro do mesmo ambiente, sem a necessidade de migração para outras ferramentas. Foi realizado também um estudo sobre o cálculo do TAT equivalente, sendo que dois métodos foram implementados: aproximação por resistores lineares (válida para transistores unitários de canal longo) e aproximação pelo modelo analítico da corrente de dreno através do modelo BSIM3. Três diferentes critérios para a escolha da melhor associação foram abordados e discutidos: menor diferença de corrente entre o TAT e o transistor simples, menor número de transistores unitários e menor condutância de saída. Como circuito de teste, foi realizado o projeto com TATs de um amplificador operacional de dois estágios (amplificador Miller) e a sua comparação com o mesmo projeto utilizando transistores full-custom. Os resultados demonstram que se pode obter bons resultados usando esta técnica, principalmente em termos de desempenho em freqüência. A contribuição da ferramenta LIT ao projeto de circuitos analógicos reside na redução do tempo de projeto, sendo que as tarefas mais suscetíveis a erro são automatizadas, como a geração do leiaute da matriz e das células e o roteamento global. O ambiente de projeto, totalmente gráfico, permite que mesmo projetistas analógicos menos experientes realizem projetos com rapidez e qualidade. Além disso, a ferramenta também pode ser usada para fins educacionais, já que as facilidades proporcionadas ajudam na compreensão da metodologia de projeto.

Metodologia de Verificação Funcional para Circuitos Analógicos

This work proposes a new methodology to verify those analog circuits, providing an automated tools to help the verifiers to have a more truthful result. This work presents the development of new methodology for analog circuits verification. The main goal is to provide a more automated verification process to certify analog circuits functional behavior. The proposed methodology is based on the golden model technique. A verification environment based on this methodology was built and results of a study case based on the validation of an operational amplifier design are offered as a confirmation of its effectiveness. The results had shown that the verification process was more truthful because of the automation provided by the tool developed

Usando um voltímetro para medir tempo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Implementação de um sistema detector piroelétrico para medição de intensidade de radiação X na faixa de ortovoltagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conversor analógico digital de 10 bits utilizando arquitetura pipeline e tecnologia CMOS

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Instrumentação para a caracterização dielétrica de filmes biodegradáveis

A caracterização dielétrica de um material pode ser usada como uma técnica não destrutiva para avaliar e monitorar sua qualidade, bem como no entendimento da relação estrutura-propriedade de um material, através de suas propriedades dielétricas em função da frequência, temperatura, composição química do material, dentre outros. Na literatura há escassez de trabalhos e dados de caracterização dielétrica de filmes a base de biopolímeros. Diante desse contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a construção de uma instrumentação alternativa a equipamentos disponíveis no mercado, como analisadores de rede e de impedância, que pudesse ser utilizada para a caracterização dielétrica de filmes biodegradáveis a base de gelatina. Foi utilizado o método de placas paralelas na determinação da parte real da permissividade conhecida como permissividade relativa ou constante dielétrica (ε\'). O circuito utilizado para a instrumentação foi um oscilador astável com funcionamento baseado no amplificador operacional (741) chaveado pela carga de um capacitor de placas paralelas cujo dielétrico foi uma amostra de filme biodegradável. A partir dos valores da frequência de oscilação e geometria do capacitor, foi possível calcular a capacitância de cada amostra e, consequentemente obter os valores da permissividade relativa do filme, usando relações básicas bem estabelecidas. Os filmes de gelatina foram produzidos pela técnica de casting sendo utilizados como plastificantes o glicerol (G), o sorbitol (S) e suas misturas, na proporção (G:S) de 30:70, 50:50 e 70:30. Os filmes foram caracterizados quanto à umidade e cristalinidade. A permissividade relativa (ε\') dos filmes, determinada a temperatura ambiente, foi avaliada em função da frequência (5 a 50 kHz), tempo de armazenamento, do teor de umidade e tipo de plastificante. A instrumentação projetada e construída foi capaz de medir com precisão a permissividade relativa das amostras, sendo que essa propriedade diminuiu com o aumento da frequência para todos os filmes. Mantendo-se a frequência constante, não houve variação de ε\' para os filmes de gelatina, independente do plastificante, ao longo de um mês de armazenamento a 24 ± 3 °C. O efeito da umidade foi observado em frequências menores que 25 kHz, sendo que quanto maior o teor de umidade maior a permissividade relativa. O efeito do tipo de plastificante na permissividade relativa dos filmes foi observado a baixas frequências (5 kHz) e filmes plastificados com sorbitol apresentaram maiores valores de ε\'. Os filmes plastificados com maior teor de umidade apresentaram menor cristalinidade, portanto maior mobilidade molecular e consequentemente maior a permissividade relativa.

Diseño de cabezal de adquisición para biopotenciales

La monitorización del funcionamiento del corazón se realiza generalmente por medio del análisis de los potenciales de acción generados en las células responsables de la contracción y relajación de este órgano. El proceso de monitorización mencionado consta de diferentes partes. En primer lugar, se adquieren las señales asociadas a la actividad de las células cardíacas. La conexión entre el cuerpo humano y el sistema de acondicionamiento puede ser implementada mediante diferentes tipos de electrodos – de placa metálica, de succión, top-hat, entre otros. Antes de la adquisición la señal eléctrica recogida por los electrodos debe ser acondicionada de acuerdo a las especificaciones de la entrada de la tarjeta de adquisición de datos (DAQ o DAC). Básicamente, debe amplificar la señal de tal manera que se aproveche al máximo el rango dinámico del cuantificador. Las características de ruido del amplificador requerido deben ser diseñadas teniendo en cuenta que el ruido interno del amplificador no afecte a la interpretación del electrocardiograma original (ECG). Durante el diseño del amplificador se han tenido en cuenta varios requisitos. Deberá optimizarse ña relación señal a ruido (SNR) de la señal entre la señal del ECG y el ruido de cuantificación. Además, el nivel de la señal ECG a la entrada de la DAQ deberá alcanzar el máximo nivel del cuantificador. También, el ruido total a la entrada del cuantificador debe ser despreciable frente a la mínima señal discernible del ECG Con el objetivo de llevar a cabo un diseño electrónico con esas prestaciones de ruido, es necesario llevar a cabo un minucioso estudio de los fundamentos de caracterización de ruido. Se han abarcado temas como la teoría básica de señales aleatorias, análisis espectral y su aplicación a la caracterización en sistemas electrónicos. Finalmente, todos esos conceptos han sido aplicados a la caracterización de las diferentes fuentes de ruido en los circuitos con amplificadores operacionales. Muchos prototipos de amplificadores correspondientes a diferentes diseños han sido implementados en placas de circuito impreso (PCB – Printed Board Circuits). Aunque el ancho de banda del amplificador operacional es adecuado para su implementación en una ‘protoboard’, las especificaciones de ruido obligan al uso de PCB. De hecho, los circuitos implementados en PCB son menos sensibles al ruido e interferencias que las ‘protoboard’ dadas las características físicas de ambos tipos de prototipos.

Auditoria operacional : conceitos e aplicação na Câmara dos Deputados

Analisa as possibilidades de aplicação da auditoria operacional na Câmara dos Deputados, revisando seus conceitos, dimensões e etapas. Avalia suas aplicações nas atividades de controle a serem realizadas. Propõe roteiro de auditoria operacional para a Secretaria de Controle Interno, com os passos a serem percorridos nas etapas de seleção, planejamento, execução, elaboração de relatório e acompanhamento das recomendações.

A situação econômica, financeira e operacional da Petrobras

Trata da situação econômica, financeira e operacional da Petrobras no novo cenário petrolífero nacional e com a redução dos preços do petróleo no mercado internacional.

Análisis operacional del buque diesel eléctrico LNG´c Barcelona Knutsen

En el siguiente trabajo se realizo una descripción del Buque LNG´c Barcelona Knutsen con propulsión DF- Eléctrico y el análisis de operaciones que realiza este con datos reales que obtiene en sus operaciones. Con los siguientes objetivos específicos: Características principales de este buque, dando una breve descripción de un motor Dual, como el que se encontrara en él. Explicando cada elemento más importante que compone la planta de propulsión y la planta de gas, para poder dar paso a la comprensión del método operacional que realiza este. Ya que todo ello intervendrá en el posterior análisis de los modos de operación. En segundo término, se expondrán todos los datos de Boil-Off de dos viajes realizados en Modo GAS, tanto cargado como en lastre, para poder realizar el estudio de la carga como método de combustible para la propulsión. Analizando que procesos pasa esta, desde el día que se sale cargado hasta que se llega a puerto, se descarga y se vuelve en lastre quemando este Boil-Off generado. Estudio integro con datos reales de cada viaje, con el fin de ver el perfil operacional que realiza este tipo de buque. Donde se obtendrán energías generadas, consumos obtenidos, velocidades……pudiendo estudiar la evolución de viaje que realiza. Todos los viajes que se nombraran en conjunto, como viaje “Completo” se realizara una comparativa, con el objetivo del estudio exhaustivo de este. Con el propósito de poder hacer una pequeña comparativa con un buque de turbinas, se explicaran las características de este para poder ver el perfil operacional de un buque con el otro en 24h. Por último, y a fin de concluir se realizara el consumo específico en situación de lastre en modo GAS y HFO, para verificar datos del fabricante respecto del consumo teórico con el real.

Modelagem, simulação e otimização operacional de unidades de síntese de metanol

A indústria de processos químicos tem sofrido consideráveis transformações devido ao acirramento da competitividade. Importantes progressos tecnológicos têm sido atingidos através de técnicas de modelagem, simulação e otimização visando o aumento da lucratividade e melhoria contínua nos processos industriais. Neste contexto, as plantas de metanol, um dos mais importantes produtos petroquímicos, podem ser destacadas. Atualmente, a principal matéria-prima para obtenção de metanol é o gás natural. A produção do metanol é caracterizada por três etapas: geração de gás de síntese, conversão do gás de síntese em metanol (unidade de síntese ou loop de síntese) e purificação do produto na especificação requerida. Os custos fixos e variáveis da unidade de síntese são fortemente dependentes das variáveis operacionais, como temperatura, pressão, razão de reciclo e composição da carga. Desta forma, foi desenvolvido um conjunto de modelos e algoritmos computacionais para representar matematicamente unidades de síntese de metanol. O modelo apresenta operações unitárias associadas aos seguintes equipamentos: divisores de correntes, misturadores de correntes, compressores, trocadores de calor, vasos de flash e reatores. Inicialmente, foi proposto um simulador estacionário, que serviu como base para um pseudo-estacionário, o qual contempla a desativação do catalisador por sinterização térmica. Os simuladores foram criados segundo uma arquitetura seqüencial modular e empregou-se o método de substituição sucessiva para a convergência dos reciclos. O estudo envolveu dois fluxogramas típicos, um constituído por reatores adiabáticos em série, enquanto o outro constituído por um reator tipo quench. Uma análise do efeito das principais variáveis operacionais foi realizada para o reator e para o loop de síntese. Estudou-se também o efeito da desativação do catalisador ao longo do tempo. Uma ferramenta de otimização operacional foi empregada para alcançar a máxima produção manipulando as injeções de carga fria na entrada dos leitos catalíticos. Formulou-se também um problema de maximização do lucro em função da otimização de paradas da unidade para troca do catalisador. Os resultados obtidos apontam que a ferramenta desenvolvida é promissora para a compreensão e otimização da unidade objeto deste estudo

Estudo de eventos amparado em métricas contábeis: detectando performance operacional anormal em firmas brasileiras

O estudo de eventos amparado em métricas contábeis pode ser considerado como aquele que investiga se os retornos anormais no mercado acionário possuem uma contrapartida no lado real, ou seja, se a performance operacional da firma sofreu modificação decorrente de um determinado evento econômico. O presente estudo tem como foco as escolhas que um pesquisador deve fazer na hora da modelagem de um estudo de evento amparado em métricas contábeis, tais como: que medida de performance utilizar, que modelo de expectativa de performance operacional servirá como benchmark, e que teste estatístico poderia detectar com mais eficiência as anormalidades. Um exemplo de estudo que testa empiricamente, nos EUA, o efeito das escolhas acima nas especificações e poder dos testes estatísticos é o de Barber e Lyon (1996). O presente trabalho pretende testar empiricamente os modelos, analisados por esses autores, nas empresas brasileiras. Para tal, foram extraídas da base de dados da Economática todas as empresas listadas na Bolsa de Valores de São Paulo BOVESPA, com dados contábeis disponíveis para os anos de 2004 a 2010, sendo que foram objeto de análise os anos de 2005 a 2010. Obtiveram-se dados para 605 empresas, e uma média de 1606 observações por métrica contábil. Foram testadas 6 medidas contábeis de performance operacional e 13 modelos de expectativa de desempenho. Para atingir o objetivo, a pesquisa foi dividida em três fases. Fase I Elaboração dos Modelos de Expectativa e formação dos Grupos de Controle; Fase II Teste do Poder explicativo dos Modelos de Expectativa; Fase III Testes para Detectar Performance Operacional Anormal. Para o caso brasileiro, pode-se dizer que a melhor medida para detectar performances operacionais anormais é o ROA2 (Ebitda/Ativo Total), já que foi a que apresentou mais modelos que atenderam a todos os testes estabelecidos, em todas as fases da pesquisa. Quanto ao benchmark, o melhor apontado pelos resultados foi o filtro indústria, classificação Economática. O modelo de desempenho defasado da firma, também apresentou resultados satisfatórios. Por fim, o teste estatístico mais apropriado para detectar performances operacionais anormais é o de Wilcoxon.

Proposição de um indicador global de funcionalidade operacional para sistemas de processamento primário em instalações marítimas de produção de petróleo: estudo de caso para o sistema de separação e tratamento de óleo

Este texto verificou o tema de monitoramento de processos de produção de petróleo em plataformas no mar de forma a propor indicadores globais para monitoramento da funcionalidade dos equipamentos que envolvem estes processos, permitindo a antecipação da tomada de decisão sobre suas eminentes quedas de disponibilidade. Para tal, buscando conhecer as áreas envolvidas na gestão de uma plataforma de petróleo no mar, foram identificados os principais sistemas relacionados ao processo de produção de petróleo e optou-se pelo Sistema de Separação e Tratamento de Óleo para desenvolvimento e validação dos indicadores propostos. O Indicador Global de Funcionalidade Operacional (IGFO) foi desenvolvido a partir dos dados disponíveis para monitoramento dos processos de produção de petróleo, focado nas visões das principais áreas envolvidas na gestão da plataforma. Este indicador foi elaborado com objetivo de simplificar a análise dos processos, permitindo assim aferir o desempenho das ações de monitoramento de processos em plataformas de petróleo, de modo a atuar de forma antecipativa, contribuindo com a identificação e a disseminação das melhores práticas de manutenção preditiva. Neste aspecto, os indicadores na forma de normalização utilizada permitem comparações em diversos níveis, tanto em relação as plataformas dentro de uma empresa, como plataformas de empresas diferentes. Os indicadores globais propostos obtiveram resultados que permitiram avaliar a queda de funcionalidade dos equipamentos do Sistema de Separação e Tratamento de Óleo durante o período avaliado, servindo de base para identificação das causas das falhas destes equipamentos. Assim sendo, pôde-se perceber que a utilização dos indicadores globais identificados pode responder com sucesso às necessidades propostas