000117928 001__ 117928 000117928 005__ 20220729125438.0 000117928 037__ $$aTESIS-2022-142 000117928 041__ $$aeng 000117928 1001_ $$aPérez Bailón, Jorge 000117928 24500 $$aCMOS Design of Reconfigurable SoC Systems for Impedance Sensor Devices 000117928 260__ $$aZaragoza$$bUniversidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad$$c2022 000117928 300__ $$a183 000117928 4900_ $$aTesis de la Universidad de Zaragoza$$v2022-79$$x2254-7606 000117928 500__ $$aPresentado: 21 04 2022 000117928 502__ $$aTesis-Univ. Zaragoza, , 2022$$bZaragoza, Universidad de Zaragoza$$c2022 000117928 506__ $$aby-nc$$bCreative Commons$$c3.0$$uhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es 000117928 520__ $$aLa rápida evolución en el campo de los sensores inteligentes, junto con los avances en las tecnologías de la computación y la comunicación, está revolucionando la forma en que recopilamos y analizamos datos del mundo físico para tomar decisiones, facilitando nuevas soluciones que desempeñan tareas que antes eran inconcebibles de lograr.<br />La inclusión en un mismo dado de silicio de todos los elementos necesarios para un proceso de monitorización y actuación ha sido posible gracias a los avances en micro (y nano) electrónica. Al mismo tiempo, la evolución de las tecnologías de procesamiento y micromecanizado de superficies de silicio y otros materiales complementarios ha dado lugar al desarrollo de sensores integrados compatibles con CMOS, lo que permite la implementación de matrices de sensores de alta densidad. Así, la combinación de un sistema de adquisición basado en sensores on-Chip, junto con un microprocesador como núcleo digital donde se puede ejecutar la digitalización de señales, el procesamiento y la comunicación de datos proporciona características adicionales como reducción del coste, compacidad, portabilidad, alimentación por batería, facilidad de uso e intercambio inteligente de datos, aumentando su potencial número de aplicaciones.<br />Esta tesis pretende profundizar en el diseño de un sistema portátil de medición de espectroscopía de impedancia de baja potencia operado por batería, basado en tecnologías microelectrónicas CMOS, que pueda integrarse con el sensor, proporcionando una implementación paralelizable sin incrementar significativamente el tamaño o el consumo, pero manteniendo las principales características de fiabilidad y sensibilidad de un instrumento de laboratorio. Esto requiere el diseño tanto de la etapa de gestión de la energía como de las diferentes celdas que conforman la interfaz, que habrán de satisfacer los requisitos de un alto rendimiento a la par que las exigentes restricciones de tamaño mínimo y bajo consumo requeridas en la monitorización portátil, características que son aún más críticas al considerar la tendencia actual hacia matrices de sensores.<br />A nivel de celdas, se proponen diferentes circuitos en un proceso CMOS de 180 nm: un regulador de baja caída de voltaje como unidad de gestión de energía, que proporciona una alimentación de 1.8 V estable, de bajo ruido, precisa e independiente de la carga para todo el sistema; amplificadores de instrumentación con una aproximación completamente diferencial, que incluyen una etapa de entrada de voltaje/corriente configurable, ganancia programable y ancho de banda ajustable, tanto en la frecuencia de corte baja como alta; un multiplicador para conformar la demodulación dual, que está embebido en el amplificador para optimizar consumo y área; y filtros pasa baja totalmente integrados, que actúan como extractores de magnitud de DC, con frecuencias de corte ajustables desde sub-Hz hasta cientos de Hz.<br /> 000117928 520__ $$a<br /> 000117928 521__ $$97076$$aPrograma de Doctorado en Física 000117928 6531_ $$acircuitos integrados 000117928 6531_ $$amicroelectronica 000117928 6531_ $$aespectroscopia electronica 000117928 6531_ $$atransistores 000117928 700__ $$aCalvo López, Belén Teresa $$edir. 000117928 700__ $$aMedrano Marqués, Nicolás Jesús $$edir. 000117928 7102_ $$aUniversidad de Zaragoza$$b 000117928 830__ $$9488 000117928 8560_ $$fcdeurop@unizar.es 000117928 8564_ $$s13135016$$uhttps://zaguan.unizar.es/record/117928/files/TESIS-2022-142.pdf$$zTexto completo (eng) 000117928 909CO $$ooai:zaguan.unizar.es:117928$$pdriver 000117928 909co $$ptesis 000117928 9102_ $$a$$b 000117928 980__ $$aTESIS