1. EQUIVALENT CIRCUIT MODEL OF SEMICONDUCTOR LASERS TAKING ACCOUNT OF GAIN SUPPRESSION - Kambiz Abedi; Mohsen Khanzadeh
In this paper, the rate equation-based equivalent lumped element circuit model of semiconductor lasers is used to study the effect of gain suppression on characteristics of intensity modulation of small signal of Fabry perotsemiconductor lasers (FP-SLs). Modeling is firstly performed with the simple solution of rate equations of semiconductor lasers (SL), which can be used to model basic laser behavior under both direct current (DC) and alternating current (AC) conditions. Then the model is implemented in conventional simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE) circuit simulators, such as advanced design system (ADS), and it is used to simulate the small...

2. 1 - Worasom Kundhikanjana; Keji Lai; Hailiang Wang; Hongjie Dai; Michael A; Zhi-xun Shen
Abstract – Local electrical imaging using microwave impedance microscope is performed on graphene in different modalities, yielding a rich hierarchy of the local conductivity. The low-conductivity graphite oxide and its derivatives show significant electronic inhomogeneity. For the conductive chemical graphene, the residual defects lead to a systematic reduction of the microwave signals. In contrast, the signals on pristine graphene agree well with a lumped-element circuit model. The local impedance information can also be used to verify the electrical contact between overlapped graphene pieces. The unique electronic band structure of graphene, the single layer two-dimensional form of carbon, has led to...

3. On interchanging the states of a pair of qudits - Colin Wilmott; Peter Wild
Abstract — The qubit SWAP gate has been shown to be an integral component of quantum circuitry design. It permutes the states of two qubits and allows for the storage quantum information, teleportation of atomic or ionic states, and is a fundamental element in the circuit implementation of Shor’s algorithm. We consider the problem of generalising the SWAP gate beyond the qubit setting. We show that quantum circuit architectures completely described by instances of the CNOT gate can not implement a transposition of a pair of qudits for dimensions d ≡ 3 (mod 4). This is of interest to the...

4. Fast and area efficient multi-input Muller C-element based on MOS-NDR - Núñez, Juan; Quintana, J. M.; Avedillo, M. J.
A new multi-input Muller C-element based on a MOS-NDR device is proposed in this contribution. This design overcomes some drawbacks of previously proposed structures. A comparison in terms of area, delay and power consumption over another efficient CMOS Muller C-element circuit has been performed, resulting that our structure improves this performance.

5. Multiple Input-Output Bidirectional Solid State Transformer Based on a Series Resonant Converter - Pavlovic, Zoran
Las fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS en sus siglas en inglés) se utilizan ampliamente en una gran variedad de aplicaciones. La tarea más difícil para los diseñadores de SMPS consiste en lograr simultáneamente la operación del convertidor con alto rendimiento y alta densidad de energía. El tamaño y el peso de un convertidor de potencia está dominado por los componentes pasivos, ya que estos elementos son normalmente más grandes y más pesados que otros elementos en el circuito. Para una potencia de salida dada, la cantidad de energía almacenada en el convertidor que ha de ser entregada a...

6. Obtención y análisis del circuito equivalente en motores de inducción trifásicos a partir de datos constructivos - Moreno Maestro, David
En el presente proyecto se desarrolla la obtención y análisis del circuito equivalente en motores de inducción trifásicos a partir de datos constructivos. Para ello, se trabaja con diversos motores existentes en el laboratorio del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la EPSEVG, con el fin de adquirir los datos necesarios en la elaboración de los cálculos. Los resultados de los diferentes elementos del circuito equivalente mediante datos constructivos serán comparados con los resultados de su ensayo en el laboratorio para establecer una relación que demuestre la validez en la utilización de las ecuaciones propuestas. Cabe destacar, que el circuito equivalente...

7. Multirate hybrid continuous-time/discrete-time cascade 2–2 ΣΔ modulator for wideband telecom - García-Sánchez, J. Gerardo; Rosa Utrera, José Manuel de la
This paper presents the design of a hybrid continuous-time/discrete-time fourth-order cascade ΣΔ modulator intended for wideband low-power wireless applications. The circuit is based on a new concept of multirate operation, in which the front-end stage - implemented using continuous-time (Gm-C) integrators - operates at a higher rate than the back-end (switched-capacitor) stage. This strategy benefits from the faster operation of continuous-time circuits while keeping power efficiency and high robustness against circuit element tolerances. Simulation results show that the modulator is able to operate with a maximum sampling rate of up to 1GHz, digitizing signals with a 44-to-92dB peak signal-to-(noise+distortion) ratio...

8. Undersampling RF-to-digital CT ΣΔ modulator with tunable notch frequency and simplified raised-cosine FIR feedback DAC - Asghar, S.; Río Fernández, Rocío del; Rosa Utrera, José Manuel de la
This paper presents a continuous-time fourth-order band-pass ΣΔ Modulator for digitizing radio-frequency signals in software-defined-radio mobile systems. The modulator architecture is made up of two resonators and a 16-level quantizer in the feedforward path and a raised-cosine finite-impulsive-response feedback DAC. The latter is implemented with a reduced number of filter coefficients as compared to previous approaches, which allows to increase the notch frequency programmability from 0.0375/s to 0.25/s, while keeping stability and robustness to circuit-element tolerances. These features are combined with undersampling techniques to achieve an efficient and robust digitization of 0.455-to-5GHz signals with scalable 8-to-15bit effective resolution within 0.2-to-30MHz...

9. Multirate downsampling hybrid CT/DT cascade ΣΔ modulators - García-Sánchez, J. Gerardo; Rosa Utrera, José Manuel de la
This paper presents a new concept of multirate cascade ΣΔ modulators, in which the signal is downsampled across the cascade instead of being upsampled as done in conventional multirate architectures. This strategy is suited for hybrid continuous-time/discrete-time cascade ΣΔ modulators, where only the front-end stage is implemented by continuous-time circuits, and the remaining back-end stages are realized using switched-capacitor circuits. The main drawback of this approach comes from the implicit aliasing error signal due to the downsampling process. However, as shown in this paper, this error can be completely canceled in the digital domain, with no additional analog hardware required....

10. Efficient multi-rate hybrid continuous-time/discrete-time cascade 2-2 ΣΔ modulators for wideband telecom - García-Sánchez, J. Gerardo; Rosa Utrera, José Manuel de la
This chapter discusses the use of hybrid continuous-time /discrete-time fourth-order cascade two-stage 2-2 ΣΔ modulators for wideband low-power wireless applications. The modulator architecture under study is based on a new concept of multi-rate operation, in which the front-end stage – implemented using continuous-time (Gm-C) integrators – operates at a higher rate than the back-end (switched-capacitor) stage. This strategy benefits from the faster operation of continuous-time circuits while keeping power efficiency and high robustness against circuit element tolerances. A comparison with conventional multi-rate and single-rate (continuous-time) ΣΔ modulators is carried out based on the impact of main circuit-level error mechanisms, namely:...

11. Analogue circuit of the inductive polarization resistance - Martínez Sierra, Isabel; Andrade, C.; Sánchez, C.; Rebolledo, Nuria
[EN] The electrochemical techniques used to measure metallic corrosion rely on making a direct electrical contact to the working electrode. The inductive or non-contacting method is based in the application of an external electrical signal that does not need to make physical contact to the metal to polarize it. In previous papers, its feasibility has been justified for inducing such external polarization and furthermore, to use it to obtain the polarization resistance. It has also found that the inductive Rp (called Rpi) agrees with the gravimetric losses in certain electrolyte/metal systems. In the present paper the best analogue circuit modelling...

12. Sistema de instrumentação e controle para células a combustível - Sánchez García, Álvaro
Este trabajo presenta un estudio sobre el funcionamiento y aplicaciones de las células de combustible de membrana tipo PEM, o de intercambio de protones, alimentadas con hidrógeno puro y oxigeno obtenido de aire comprimido. Una vez evaluado el proceso de dichas células y las variables que intervienen en el mismo, como presión, humedad y temperatura, se presenta una variedad de métodos para la instrumentación de tales variables así como métodos y sistemas para la estabilidad y control de las mismas, en torno a los valores óptimos para una mayor eficacia en el proceso. Tomando como variable principal a controlar la temperatura del proceso,...

13. Aprendizagem de conceitos físicos relacionados com circuitos elétricos em regime de corrente alternada com uso da placa Arduino - Dröse Neto, Breno
O objetivo deste trabalho foi investigar as dificuldades encontradas pelos alunos na aprendizagem de circuitos elétricos em regime de corrente alternada (CA). Especificamente investigamos: i) dificuldades de aprendizagem em relação aos conceitos de reatância e impedância presentes em circuitos RLC de CA; ii) a contribuição da visualização da diferença de fase entre a tensão no capacitor/indutor e a tensão da fonte de CA na compreensão dos processos físicos envolvidos nesses elementos do circuitos e iii) a contribuição da análise da tensão nos elementos presentes em circuitos elétricos (resistivos, RC, RL e RLC) em tempo real através da placa Arduino para...

14. [en] SECOND ORDER CIRCUITS – HOMOGENEOUS SOLUTION - GUILHERME PENELLO TEMPORAO
[pt] Circuitos de segunda ordem são circuitos que contêm dois elementos armazenadores de energia independentes. Seguindo a mesma ordem vista anteriormente com os circuitos de primeira ordem, iniciamos nosso estudo com a solução homogênea. Utilizamos como referência o circuito RLC série, que é composto por um resistor, um capacitor e um indutor. Nessa aula, é demonstrado que circuitos de segunda ordem, diferentemente dos de primeira ordem, podem apresentar três comportamentos qualitativamente distintos em suas soluções: os casos superamortecido, criticamente amortecido e subamortecido.

15. [en] FIRST ORDER CIRCUITS - GUILHERME PENELLO TEMPORAO
[pt] Circuitos de primeira Ordem são circuitos que contêm apenas um elemento armazenador de energia independente. Nessa aula, são discutidos os circuitos RC série e RL série de uma forma geral, e qual a metodologia a ser utilizada no futuro para obtermos a resposta a uma entrada qualquer.

16. Desenvolvimento e avaliação de redes-em-chip hierárquicas e reconfiguráveis para MPSoCs - Reinbrecht, Cezar Rodolfo Wedig
Com o advento dos processos submicrônicos, a capacidade de integração de transistores numa mesma pastilha de silício atingiu níveis que possibilitaram a construção dos sistemas com múltiplos processadores num chip (MPSoCs, do inglês MultiProcessor System-on-Chip). Essa possibilidade de integração permite inserir dezenas de Elementos de Processamento (EPs) nos circuitos integrados atuais, e já se projeta centenas de EPs para os sistemas da próxima década (ITRS, 2011). Nesse cenário, um dos principais desafios se refere ao serviço de interconexão dos EPs, que deve apresentar um desempenho de comunicação necessário para as aplicações em execução sem comprometer as limitações de consumo de...

17. Transient-fault robust systems exploiting quasi-delay insensitive asynchronous circuits - Bastos, Rodrigo Possamai
Os circuitos integrados recentes baseados em tecnologias nanoeletrônicas estão significativamente mais vulneráveis a falhas transientes. Os erros gerados são assim também mais críticos do que eram antes. Esta tese apresenta uma nova virtude em termos de confiabilidade dos circuitos assíncronos quase-insensíveis aos atrasos (QDI): a sua grande habilidade natural para mitigar falhas transientes de longa duração, que são severas em circuitos síncronos modernos. Uma metodologia para avaliar comparativamente os efeitos de falhas transientes tanto em circuitos síncronos como em circuitos assíncronos QDI é apresentada. Além disso, um método para obter a habilidade de mitigação de falhas transientes dos elementos de...

18. Roteamento de circuitos VLSI - Leonhardt, Charles Capella
Roteamento é a etapa do fluxo de geração de circuitos integrados onde são realizadas as interconexões entre os diferentes elementos do circuito. Está incluído na etapa de síntese física, que trata da construção do leiaute, uma informação geométrica na qual são representados os transistores e suas interconexões. O roteamento assume grande importância devido à crescente influência das interconexões no atraso total do circuito e o acréscimo de área que um circuito de difícil roteamento pode gerar. Além disto, o tempo de execução costuma ser um fator limitante que impede que algoritmos que possibilitem maiores otimizações sejam usados. Diante disto, este...

19. Demo 17-19 Ohm's Law
Ohm's law specifies the relationship between the voltage V, the current I, and resistance R for a resistive circuit element-
V = IR
As the voltage across a resistor is raised, the current increases linearly as the voltage, as shown in Figure 1. The equipment used is shown in Figure 2.

20. Transport in semiconductor superlattices: from quantum kinetics to terahertz-photon detectors - A. P. Jauho; A. Wacker; A. A. Ignatov
Abstract. Semiconductor superlattices are interesting for two distinct reasons: the possibility to design their structure (band-width(s), doping, etc.) gives access to a large parameter space where different physical phenomena can be explored. Secondly, many important device applications have been proposed, and then subsequently successfully fabricated. A number of theoretical approaches has been used to describe their current-voltage characteristics, such as miniband conduction, Wannier-Stark hopping, and sequential tunneling. The choice of a transport model has often been dictated by pragmatic considerations without paying much attention to the strict domains of validity of the chosen model. In the first part of this...

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