| B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica |
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CIRCUITOS LÓGICOS CMOS DE ULTRABAIXO CONSUMO |
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| Rafael Luciano Radin 1 |
| Márcio Cherem Schneider 1 |
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| (1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA) |
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| INTRODUÇÃO: |
Equipamentos eletrônicos portáteis, como por exemplo, telefones celulares, laptops, próteses auditivas entre outros, tem sido cada vez mais utilizados e necessários nos últimos anos. Idealmente, esses equipamentos devem ser pequenos, leves e funcionar através de baterias de longa duração. Para garantir longa vida das baterias, os circuitos integrados analógicos e digitais que compõem os dispositivos portáteis deveriam operar com fonte de alimentação de baixa tensão e dissipar o mínimo de potência possível. Para tal, devem ser projetados circuitos que operem em baixos níveis de tesão, atendendo aos requisitos e especificações do determinado equipamento. |
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| METODOLOGIA: |
Foram estudados circuitos que compensem as variações de parâmetros tecnológicos dos circuitos operando em níveis muito baixos de tensão. Foram levantadas curvas de circuitos já projetados através de um analisador de parâmetros (HP 4145), para obter-se resultados experimentais. Novos circuitos foram projetados com intuito de melhorias no desempenho. Estes circuitos foram projetados utilizando a ferramenta de CAD L-edit na tecnologia 0.18mm da Foundry TSMC onde se utilizou o recurso de poço triplo para melhorar a performance dos circuitos. Após a confecção dos novos circuitos, estes foram testados no analisador de parâmetros e as conclusões quanto ao desempenho foram feitas. |
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| RESULTADOS: |
Os circuitos que já haviam sido projetados apresentaram desvio considerável entre medidas nos diversos chips. Houve diferenças entre chips e dentro de um mesmo chip. As respostas DC dos diversos inversores lógicos foram muito diferentes, não obtendo respostas satisfatórias para tensão de alimentação inferior a 400mV. Os novos circuitos projetados tiveram desempenho superior, tendo respostas muito parecidas para os diversos chips fabricados (o que se espera de uma tecnologia estável). Foi possível chegar a níveis muito baixos de tensão (100mV) com respostas satisfatórias para o inversor lógico. |
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| CONCLUSÕES: |
O uso do poço triplo é fundamental quando se deseja explorar os limites da tensão de alimentação de circuitos lógicos. Compensando a variação dos parâmetros tecnológicos que ocorrem em circuitos integrados, pôde-se atingir o ultrabaixo consumo. Os inversores lógicos projetados atingiram níveis muito baixos de consumo e apresentaram características de transferência DC satisfatórias até aproximadamente 100mV. |
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Instituição de fomento: CNPq
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Trabalho de Iniciação Científica
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Palavras-chave: Circuitos Integrados; Ultra-baixo consumo; Circuitos Lógicos. |
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| Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006 |