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Grupo de Microeletrônica

GRUPO DE MICROELETRÔNICA (GMICRO)

Pesquisa Em Atividade

Contato:

batista@inf.ufsm.br (55) 3220-9423 Prédio:7 – CT

Projetos

Pesquisa

Este projeto tem por objetivo propor a criação da Santa Maria Design House, instituição sem fins
lucrativos, vinculada à FATECIENS, cuja especialidade será o projeto de circuitos integrados para
aplicações espaciais, para a área da segurança e de comunicações, prioritariamente.

Integrantes:
Josué Paulo José de Freitas
Gustavo Fernando Dessbesell
Douglas Foster
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.

O projeto tem por objetivo a implementação de um IP-core full-duplex do protocolo IP (Internet Protocol)
versão 4. A versão 4 foi escolhida por ser a versão mais utilizada atualmente do protocolo IP. Ele implementará
as características do protocolo IP necessárias para que este atue como um gateway de rede efetuando funções de
endereçamento e roteamento, bem como fragmentação e remontagem.

Integrantes:
Josué Paulo José de Freitas
Gustavo Fernando Dessbesell
Lucas Teixeira
Cristian Müller
Paulo C. Aguirre
Leandro Zafalon
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.

Este projeto tem como objetivo principal a implantação de laboratórios de inovação tecnológica, com a
infra-estrutura necessária para o desenvolvimento de projetos nas área da eletrônica e microeletrônica,
criando um conjunto de condições materiais e um ambiente propício para atividades de desenvolvimento
de pesquisa e desenvolvimento de empresas nesta área do conhecimento, promovendo desta forma fortalecimento
dos cursos de engenharia envolvidos no projeto. A implantação de laboratórios de inovação tecnológica nas
áreas de eletrônica e microeletrônica irá desenvolver as empresas existentes na região de Santa Maria,
Santa Cruz do Sul e interior do estado do Rio Grande do Sul, com a transferência de tecnologia e a qualificação
de mão de obra especializada criando condições para a criação ou implantação de novas empresas. A geração
de mão de obra especializada nas áreas de eletrônica e microeletrônica é necessidade constante para empresas
e centros de desenvolvimento como o CEITEC. Os laboratórios de eletrônica e microeletrônica e os cursos de
engenharia existentes na instituição executora e outras instituições de ensino da região serão beneficiados
pelo aumento da oferta de atividades de desenvolvimento e pesquisa nestas áreas e pela oferta de novos cursos
para a pós-graduação e, ou, graduação. Estas atividades de desenvolvimento e pesquisa são dirigidas às necessidades
reais de empresas e não apenas problemas acadêmicos. Profissionais de empresas e alunos serão beneficiados com
a sua qualificação por meio de cursos de treinamento e especialização que serão ofertadas pelo laboratório de
inovação tecnológica. Hoje, os mais diferentes produtos empregam algum tipo de componente eletrônico em seus
produtos. A transferência de tecnologia a empresas de eletro-eletrônicos, tornando-as mais robustas, permite o
fortalecimento das empresas da região como um todo. Além disso, empresas de eletro-eletrônicos atraem novas
empresas e investimentos, exatamente pelo uso extensivo.

É proposto o desenvolvimento de amplificadores operacionais e espelhos de correntes
com transistores compostos (associações série-paralelas), digitalmente reconfiguráveis,
e a aplicação destes em amplificadores de instrumentação. Além do desenvolvimento de
tecnologia para redução de offset em amplificadores operacionais, o principal objetivo
é a formação de recursos humanos no fluxo de projeto de desenvolviemento de circuitos integrados

Integrantes:
André Luiz Aita
Giovani Baratto
César Ramos Rodrigues – Coordenador

The MOSIS Instructional program provides free fabrication of integrated circuits designed
by students in organized classes associated with an accredited university. These runs are
currently sponsored by MOSIS. AMI Semiconductor subsidizes wafer cost for one run per
quarter in 1.5 and 0.5 m CMOS technologies which are used exclusively for Instructional
accounts. During the rest of the year, MOSIS includes projects submitted by Instructional
accounts to scheduled commercial runs on a space available basis once all commercial
requirements have been satisfied.

Integrantes:
César Ramos Rodrigues – Coordenador

É proposto um estudo sobre a utilização de associações trapezoidais de transistores MOS em
amplificadores de instrumentação. Uma das topologias mais utilizadas atualmente na implementação
de amplificadores de instrumentação MOS baseia-se na amplificação da diferença das correntes de
saída de amplificadores operacionais. A subtração das correntes é obtida através de espelhos de
corrente, havendo uma forte dependência do desempenho geral do amplificador sobre as características
dos espelhos. As associações trapezoidais de transistores possuem algumas vantagens específicas sobre
o emprego de um único transistor que podem resultar em melhores características, especialmente para
fontes e espelhos de corrente: maior impedância de saída e maior regularidade de layout. O objetivo
final deste projeto é a prototipação de um amplificador de instrumentação com espelhos de corrente
implementados com associações trapezoidais de transistores que possam ser reconfiguradas mediante
endereçamento por pinos externos. Essa implementação, permitirá uma análise dos efeitos geométricos
da configuração sobre diversas características do amplificador, tais como: offset, resposta em freqüência,
rejeição ao modo comum, excursão dos sinais, linearidade, ganho e ruído.

Integrantes:
César Ramos Rodrigues – Coordenador

O objetivo deste trabalho é a realização de um projeto de circuito integrado de
rádio freqüência (RF) visando: – Entender o funcionamento do circuito do oscilador
em altas freqüências; – Realizar a simulação desse circuito, obtendo resultados satisfatórios;
– Obter um oscilador linear operando em uma freqüência de 2.4GHz;
– Verificar quais os prós e contras do oscilador linear com relação a um oscilador de relaxação (sem indutores).

Integrantes:
César Ramos Rodrigues – Coordenador

Este projeto tem como objetivo específico desenvolver ciência e tecnologia em circuitos eletrônicos
aplicados à área biomédica pelo uso de técnicas de redução de consumo de potência em processos de
marca-passos cardíacos de demanda; e especificar e desenvolver módulos funcionais integrados
(Circuitos Integrados) ou discretos que sejam necessários ao sistema proposto, como blocos para medições
de grandezas elétricas (tensão e corrente), filtragem, conversão analógica-digital e controle digital,
tudo integrado em um único sistema denominado de System-on-chip (SoC). Objetivos Gerais Fomentar estudos
e atividades para o aprimoramento da tecnologia nacional para fabricação de sistemas de marca-passo
cardíacos e outros equipamentos médico-hospitalares; Identificar aplicações em potencial da microeletrônica,
buscando estimular o desenvolvimento de produtos compactos, de baixo consumo, de alta confiabilidade,
em especial sistemas marca-passo e outros sistemas de monitoramento cardíaco.

Integrantes:
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.

O presente projeto procura endereçar sistemas para Marca-passos Cardíacos, através da Cooperação
Inter-Institucional, e desenvolver blocos funcionais para estes equipamentos, definindo tecnologia
própria na área de abrangência do mesmo. Neste caso específico módulos Integrados de Conversores
Analógico-Digitais. As atividades descritas contemplam dois segmentos principais: Pesquisa, com o
estudo e busca de técnicas de implementação e de circuitos capazes de realizar as funções pretendidas
Ensino, visto que projetos desta natureza são profundos motivadores da comunidade acadêmica. Objetivo
Específico O objetivo específico desta Cooperação é o desenvolvimento de pesquisa conjunta e formação
de recursos humanos através do intercâmbio de pesquisadores brasileiros e portugueses, realização de
programas de doutoramento e projetos conjuntos. O tema de pesquisa proposto envolve as seguintes sub-áreas:
conversão analógica-digital, multiplicadores digitais e circuitos mistos (analógicos e digitais num mesmo
substrato). Objetivos Gerais Dentre os objetivos gerais, podem ser destacados os seguintes: i) fomentar
estudos e atividades para o aprimoramento da tecnologia para fabricação de sistemas de marca-passos
cardíacos e outros equipamentos médico-hospitalares; ii) identificar aplicações em potencial da microeletrônica,
buscando estimular o desenvolvimento de produtos compactos, de baixo consumo, de alta confiabilidade, em
especial sistemas marca-passo e outros sistemas de monitoramento cardíaco.

Integrantes:
André Luiz Aita
Cesar Ramos Rodrigues
Raul Ceretta Nunes
Giovani Baratto

O objetivo geral desta proposta é desenvolver metodologias e ferramentas computacionais para o projeto
de arquiteturas para integração em único chip, incluindo desde a especificação da arquitetura até o projeto
lógico e físico de circuitos integrados e suas respectivas etapas de verificação por ferramentas de CAD.
Diferentes técnicas para aumento de desempenho e redução do consumo de potência em arquiteturas dedicadas
para DSP serão exploradas A proposta está centrada em 3 linhas principais que refletem a experiência do grupo
na área de projeto de circuitos integrados. A seguir são apresentadas as linhas que serão objeto da cooperação
entre os grupos GME/UFRGS, GMICRO/UFSM, UFPel e UCPel envolvidos nesta proposta. -Técnicas de otimização do
projeto de arquiteturas dedicadas para circuitos DSP – Técnicas de baixa potência para software embarcado em
sistemas – Desenvolvimento de Ferramentas de CAD para Síntese Física, Análise de Timing e Estimativa do Consumo
de Potência.

Integrantes:
Ricardo Reis
Eduardo Costa
Sergio Bampi
Jose Almada Guntzel
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.

O objetivo geral deste projeto é o desenvolvimento de tecnologia em conversores analógico-digital
sigma delta para unidades de medição, controle e análise de qualidade para sistemas de Distribuição
de Energia Elétrica (UCPs), produzido pela Empresa Automat Engenharia LTDA. O conversor será composto
de um circuito integrado contendo um modulador sigma-delta com implementação em silicio (ASIC) e de
unidades FPGA programadas para atuarem como filtros digitais passa-baixas e decimador. A implementação
da filtragem em lógica programável tem como principal objetivo a flexibilidade da parametrização dos filtros,
permitindo sua adaptação para novos projetos.

Integrantes:
Cesar Ramos Rodrigues
Raul Ceretta Nunes
Giovani Baratto
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.

Redes de sensores sem fio são um tipo especial de rede móvel ad-hoc formadas por um grande número
de dispositivos autônomos chamados nós sensores]. Os nós sensores podem ser instalados sobre áreas
remotas e de difícil acesso (florestas, rios, etc..) e, sem a intervenção de técnicos ou operadores,
formar uma rede sem fio ad-hoc que coleta dados sobre as grandezas de interesse, realiza processamento
local e dissemina as informações para um ponto de acesso em um esquema de comunicação multi-saltos (multi-hop).
O ponto de acesso é o elemento através do qual a rede comunica-se com outras redes ou com um ou mais
observadores. A comunicação entre os vários nós é realizada por radio-freqüência (RF), o que é uma
vantagem considerável quando comparada ao uso de fiação. Os principais componentes de um nó sensor são
transceptor (transmissão e recepção) para comunicação sem fio, fonte de energia, unidade de sensoriamento,
memória e processador, e, em alguns casos, dispositivos atuadores, que permitem ao sistema controlar
remotamente os parâmetros do ambiente monitorado. Existe ainda, embutido no processador, um software de
controle e processamento das informações. Além disso, o custo deste tipo de sistema, quando comparado a
processamento por satélite e até mesmo unidades de telefonia móvel (celular), é muito baixo, devido ao
custo de manutenção ser praticamente zero. A arquitetura proposta da Rede de Sensores constitui-se no seguinte:
conjunto de sensores (nível, temperatura, oxigênio da água), nós com microcontroladores, transmissor e
receptor de RF com antena, sistema de alimentação autônoma de energia. O projeto tem por objetivo principal
o desenvolvimento e avaliação de tecnologia para construção de uma rede de sensores sem fio (RSSFs) para
monitoramento de rios com a possibilidade de acesso dos dados pela internet e controle das caracteristicas de cada nó.

Integrantes:
Leonardo Londero de Oliveira
João Baptista dos Santos Martins – Coordenador.