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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3302| Title: | Modulador sigma-delta térmico: modelagem, simulação e concepção. |
| Other Titles: | Thermal modulator sigma -delta: modeling, simulation and design. Modulateur thermique sigma-delta: modélisation, simulation et conception. |
| ???metadata.dc.creator???: | ALMEIDA, Will Ribamar Mendes. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | FREIRE, Raimundo Carlos Silvério. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor2???: | CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | OLIVEIRA, Amauri. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | COSTA, José Camargo da. |
| ???metadata.dc.contributor.referee3???: | FONTGALLAND, Glauco. |
| ???metadata.dc.contributor.referee4???: | LUCIANO, Benedito Antonio. |
| Keywords: | Modulador Sigma-Delta Térmico;Circuito Integrado;Sensores Térmicos;Sensores Termo-Resistivos;Modulação Sigma-Delta;Simulação Computacional;Modelagem Computacional;Anemômetro à Temperatura Constante;Sigma-Delta Térmico;Circuit Intégré;Integrated Circuit;Anemometer at Constant Temperature;Anémomètre à Température Constante;Modulateur Sigma-Delta Thermique;Thermal Sigma-Delta Modulator |
| Issue Date: | May-2009 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | ALMEIDA, Will Ribamar Mendes. Modulador sigma-delta térmico: modelagem, simulação e concepção. 2009. 167 f. (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Université Pierre et Marie Curie-Paris VI, Département Architecture des Systèmes intégrés et Micro électronique; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2010. |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | Os sensores termo-resistivos fazem parte de um conjunto de componentes sensíveis à temperatura que são largamente empregados no campo da instrumentação eletrônica. Dentre estas aplicações destacam-se os medidores de grandezas físicas que utilizam o princípio da equivalência elétrica e são baseadas na modulação sigma-delta (ΣΔ), em que o sensor é parte integrante da malha de realimentação da estrutura. Algumas das razões que justificam a utilização dos moduladores ΣΔ em aplicações de engenharia elétrica são: o reduzido circuito analógico, a alta resolução e sua alta relação sinal-ruído. Neste trabalho de Tese, apresenta-se o projeto de um sistema de medição baseado na modulação ΣΔ que utiliza o próprio sensor termo-resistivo como elemento comparador e integrador. A arquitetura do sistema proposto permite a realização de medição de grandezas físicas que interagem com o sensor: temperatura, radiação térmica e velocidade de vento. São apresentados procedimentos para obtenção das especificações de projeto necessárias ao seu desenvolvimento em ambiente VHDL-AMS. A partir da verificação da viabilidade da arquitetura funcional proposta, o modulador ΣΔ Térmico foi projetado em nível de transistores até a concepção do seu leiaute, usando a tecnologia CMOS MOSIS TSMC 0,35. Resultados decorrentes de simulação computacional são apresentados, de maneira a demonstrar a validade do estudo teórico realizado, ilustrando a concordância entre os resultados provenientes do modelo funcional (VHDL-AMS), do modelo elétrico e das equações desenvolvidas. |
| Abstract: | The thermo-resistive sensors are part of a series of components sensitive to temperature, which are widely used in the field of electronic instrumentation. Among these applications, there are meters of physical quantities using the principle of equivalence and its power based on the modulation sigma-delta (ΣΔ), where the sensor is part of the feedback loop of the structure. Some reasons for the use of ΣΔ modulator in electrical engineering are: the reduction of analog circuits, high resolution and high signal-to-noise ratio. In this thesis, we present the design of a measurement system based on ΣΔ modulation that uses the thermo-resistive sensor as an integrator and a comparator. The architecture of the proposed system allows the introduction of measurement of physical quantities that interact with the sensor: the temperature, thermal radiation and wind speed. Procedures are presented for the specifications required for development in VHDL-AMS. After verifying the feasibility of the functional architecture, the ΣΔ modulator is designed in terms of transistors in the design of their layout, using a TSMC 0,35 CMOS technology. The simulation results are presented to demonstrate the validity of the theoretical study carried out, which shows the correlation between the results of the functional model (VHDL-AMS), the electric model and the equations developed. |
| ???metadata.dc.description.resume???: | Les capteurs thermo-résistifs sont partie d'une série de composants sensibles à la température, qui sont largement employés dans le domaine de l'instrumentation électronique. Parmi ces applications, il ya les mètres de quantités physiques en utilisant le principe de l'équivalence électriques et son basé sur la modulation sigmadelta (ΣΔ), où le capteur est une partie de la boucle de rétroaction de la structure. Quelques les raisons justifiant l'utilisation de modulateurs ΣΔ en génie électrique sont: la réduction des circuits analogiques, la haute résolution et haute signal sur bruit. Dans cette thèse, nous présentons la conception d'un système de mesure basé sur la modulation ΣΔ qui utilise le capteur thermo-résistifs comme intégrateur et un comparateur. L'architecture du système proposé permet la mise en place de mesure de grandeurs physiques qui interagissent avec le capteur: la température, le rayonnement thermique et la vitesse du vent. Les procédures sont présentées pour obtenir les spécifications requises pour le développement en VHDL-AMS. Après vérification de la faisabilité de l'architecture fonctionnelle, le modulateur ΣΔ est conçue au niveau des transistors à la conception de leur layout, en utilisant une technologie CMOS TSMC 0,35. Les résultats de la simulation sont présentés afin de démontrer la validité de l'étude théorique effectuée, ce qui montre la corrélation entre les résultats du modèle fonctionnel (VHDL-AMS), le modèle électrique et les équations développées. |
| Keywords: | Modulador Sigma-Delta Térmico Circuito Integrado Sensores Térmicos Sensores Termo-Resistivos Modulação Sigma-Delta Simulação Computacional Modelagem Computacional Anemômetro à Temperatura Constante Sigma-Delta Térmico Circuit Intégré Integrated Circuit Anemometer at Constant Temperature Anémomètre à Température Constante Modulateur Sigma-Delta Thermique Thermal Sigma-Delta Modulator |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Elétrica. |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3302 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Elétrica. |
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