Projeto de circuito oscilador controlado numericamente implementado em CMOS com otimização de área (2016)
- Authors:
- Autor USP: CARVALHO, PAULO ROBERTO BUENO DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Subjects: ENGENHARIA ELÉTRICA; CIRCUITOS DIGITAIS; CIRCUITOS INTEGRADOS; ESPECTROSCOPIA; ARITMÉTICA
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho consiste no projeto e implementação em CMOS de um circuito integrado digital para geração de sinais, denominado Oscilador Controlado Numericamente. O circuito será aplicado em um sistema de Espectroscopia por Bioimpedância Elétrica, utilizado como método para detecção precoce de câncer do colo do útero. Durante o trabalho, realizou-se o estudo dos requisitos do sistema de espectroscopia e as especificações dos tipos de sinais a serem gerados. Levantou-se, na bibliografia, algumas técnicas de codificação em linguagem de hardware para otimização do projeto nos quesitos área, potência dissipada e frequência máxima de funcionamento. Para implementar o circuito, também se pesquisou o fluxo de projeto de circuitos digitais, focando as etapas de codificação em linguagem de descrição de hardware Verilog e os resultados de síntese lógica e de layout. Foram avaliadas duas arquiteturas, empregando-se algumas das técnicas de codificação levantadas durante o estudo bibliográfico. Estas arquiteturas foram implementadas, verificadas em plataforma programável, sintetizadas e mapeadas em portas lógicas no processo TSMC 180 nm, onde foram comparados os resultados de área e dissipação de potência. Observou-se, nos resultados de síntese lógica, redução de área de 78% e redução de 83% na dissipação de potência total no circuito em que se aplicou uma das técnicas de otimização em comparação com o circuito implementado sem otimização, utilizando uma arquitetura CORDIC do tipo unrolled. A arquitetura com menor área utilizada - 0,017 mm2 - foi escolhida para fabricação em processo mapeado. Após fabricação e encapsulamento do circuito, o chip foi montado em uma placa de testes desenvolvida para avaliar os resultados qualitativos. Os resultados dos testes foram analisados e comparados aos obtidos em simulação, comprovando-se o funcionamento do circuito.Observou-se uma variação máxima de 0,00623% entre o valor da frequência do sinal de saída obtido nas simulações e o do circuito fabricado.
- Imprenta:
- Data da defesa: 25.10.2016
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ABNT
CARVALHO, Paulo Roberto Bueno de. Projeto de circuito oscilador controlado numericamente implementado em CMOS com otimização de área. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26012017-085719/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Carvalho, P. R. B. de. (2016). Projeto de circuito oscilador controlado numericamente implementado em CMOS com otimização de área (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26012017-085719/ -
NLM
Carvalho PRB de. Projeto de circuito oscilador controlado numericamente implementado em CMOS com otimização de área [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26012017-085719/ -
Vancouver
Carvalho PRB de. Projeto de circuito oscilador controlado numericamente implementado em CMOS com otimização de área [Internet]. 2016 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-26012017-085719/
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