Circuitos e Sistemas Integrados

O extraordinário aumento da complexidade e da funcionalidade dos circuitos integrados nas últimas décadas, possibilitou o atual desenvolvimento das telecomunicações, da computação, da automação das indústrias e dos transportes, assim como o da indústria dos produtos eletrônicos de entretenimento. O progresso da tecnologia de semicondutores nos levou à era dos sistemas em chip,  contendo até bilhões de transistores num único circuito integrado.

Saúde, segurança, proteção ao meio ambiente e eficiência energética são os principais desafios da sociedade global e a eletrônica deve contribuir decisivamente para sua superação. Redes de sensores sem fio e outros sistemas eletrônicos podem adicionar economia de energia e inteligência ao desempenho de infra-estruturas caras e difíceis de substituir, assim como também prover suporte em lugares de difícil acesso (como o interior do corpo humano).

Estes sistemas eletrônicos ubíquos tipicamente medem e controlam variáveis físicas no domínio analógico utilizando transdutores dedicados, processam os sinais no domínio digital e se comunicam sem fio.

A base tecnológica para a viabilização dos novos sistemas eletrônicos requer a convergência de áreas convencionais como Sistemas Embarcados, Tecnologias de Comunicação e Tecnologias de Circuitos Integrados, ampliadas por áreas promissoras como Nanotecnologias e a Eletrônica Molecular.

Neste contexto a área de Micro-Nano Eletrônica concentra-se na integração de circuitos e sistemas em chips semicondutores, na automação do projeto eletrônico, no desenvolvimento de software e se expande para as áreas relacionadas de materiais e dispositivos.

Linhas de pesquisa

 

  1. Circuitos Integrados
  2. Sensores, Circuitos e Sistemas RF
  3. Materiais e dispositivos
  4. Sistemas embarcados
  5. Algoritmos em hardware para aritmética computacional

 

Laboratórios e grupos de pesquisa associados à area de concentração

 

 

Docentes/Pesquisadores

 

  1. Carlos Galup-Montoro (Sensores MOSFETs, circuitos CMOS)
  2. Carlos Renato Rambo (Biomaterias, Biomodelagem, Cerâmicas Celulares)
  3. Djones Vinicius Lettnin (Sistemas  Embarcados, Projeto e Verificação, EDA)
  4. Eduardo Augusto Bezerra (Aplicações Espaciais, Organização/Arquitetura de Computadores, HDL/FPGA, Sistemas Embarcados)
  5. Fabian Leonardo Cabrera Riano (Projeto e Teste de Circuitos Integrados Digitais, Analógicos e RF)
  6. Fernando Rangel de Sousa (Sensores, Circuitos e Sistemas Integrados RF ;  Aplicações em RF:  IoT, RFID, SDR, WPT)
  7. Hector Pettenghi Roldan (Algoritmos em hardware para aritmética computacional)
  8. Márcio Cherem Schneider (Eletrônica CMOS)


 

Grade Curricular

 

Disciplina Créditos Semestre Bimestre Professor
EEL510228 – Introdução à Microeletrônica 3 1 Rambo/Djones/Hector
EEL510229 – Introdução ao Projeto de CIs 3 1 Carlos Galup
EEL510331 - Circuitos Eletrônicos de Radiofrequência 4 1 e 2 Fernando Rangel
EEL510341 - Sistemas de Radiofrequência: Arquitetura e projeto 2 1 1 Fernando Rangel
EEL51xxxx - Projeto de Circuitos Integrados de Radiofrequência 2 3 Fabian Riano
EEL510233 - Projeto de CIs analógicos 3 2 Márcio Schneider
EEL510265 - Programação de Sistemas Embarcados 4 1 e 2 Eduardo Bezerra
EEL 510231 - Sistemas Digitais e Dispositivos Lógicos Reconfiguráveis 4 1 Eduardo Bezerra
EEL510236 - Projeto e Verificação de Sistemas Embarcados 3 2 Djones Letnin
EEL510253 - Tópicos Especiais em Eletrônica: Optoeletrônica e Fotônica 3 1 Carlos Rambo
EEL510234 -Tópicos Especiais em Eletrônica: CIs MOS de Sinais Mistos 3 2 Jader de Lima
EEL510235 - Circuitos Aritméticos 3 2 Hector Pettenghi

Ementas

EEL510228 – Introdução à Microeletrônica: Litografia; oxidação térmica do silício; difusão; implantação iônica; deposição de filmes; interconexões e contatos; encapsulamento e yield; dispositivos semicondutores; processos de fabricação MOS e bipolar; processos de fabricação de MEMS.

EEL510229 – Introdução ao Projeto de Circuitos Integrados: Modelagem de dispositivos integrados. Extração de parâmetros. Processos de fabraicação de CI's. Inversores lógicos, portas lógicas e flip-flops. Lógicas estáticas e dinâmicas. Metodologia de projeto de CI's

EEL510230 - Circuitos Eletrônicos de RadiofrequênciaEspecificação de sistemas e circuitos em RF, figuras de mérito dos circuitos RF (ganho, figura de ruído, linearidade, distorção, eficiência, etc.), ruído em circuitos RF, análise de distorção (sinais pequenos e sinais fortes), componentes passivos e ativos em RF, parâmetros de espalhamento, ábaco de Smith, técnicas de adaptação de impedância. Análise e projeto de amplificadores de baixo ruído, amplificadores de potência , misturadores e osciladores senoidais. PLL. Técnicas de simulação de circuitos RF. Práticas de laboratório.

EEL510341 - Sistemas de Radiofrequência - Arquitetura e projeto:  Introdução ao projeto de sistemas de RF, introdução aos sistemas de comunicação (esquemas de modulação, modelos de sinais, modelos de canal de propagação), figuras de mérito dos sistemas RF (ganho, ruído, linearidade, distorção, eficiência, etc.), arquitetura de sistemas de RF, projeto de sistemas RF, estudos de caso, ferramentas de simulação.

EEL51xxxx - Projeto de Circuitos Integrados de Radiofrequência :  Tecnologia de fabricação, dispositivos passivos em RF, dispositivos ativos em RF, ruído em dispositivos de RF, técnicas de projeto RF visando baixo consumo, técnicas de projeto RF visando alta eficiência, técnicas de adaptação de impedância, técnicas de polarização, projeto de amplificadores RF integrados (LNA e PA), projeto de misturadores e osciladores RF integrados, simulação de circuitos RF, estudos de caso.

EEL510233 - Projeto de CIs analógicos: Simulação elétrica de circuitos. Chaves. Fontes e espelhos de corrente. Referências de corrente e de tensão. Amplificadores. Comparadores. Conversores D/A e A/D. Metodologias de projeto de circuitos analógico-digitais.

EEL510235 - Circuitos Aritméticos: Sistemas de numeração alternativos úteis no projeto de unidades aritméticas; Algoritmos e metodologias para projetar circuitos aritméticos básicos e de elevado desempenho; Aplicação de circuitos aritméticos a funcionalidades práticas; Implementação de processadores baseados em aritmética computacional usando linguagens de descrição de hardware VHDL.

EEL510231 - Sistemas Digitais e Dispositivos Lógicos ReconfiguráveisConceitos introdutórios de sistemas digitais; Circuitos combinacionais e seqüenciais; Projeto de sistemas digitais no nível de transferência entre registradores (RT); Modelo clássico de CPU com bloco de dados e bloco de controle; Dispositivos lógicos reconfiguráveis; Prototipação de sistemas digitais.

EEL510232 - Programação de Sistemas EmbarcadosConceitos introdutórios; Sistema operacional; Orientação a objetos; Classes; Estruturas de dados; Encapsulamento; Herança; Polimorfismo; Tratamento de exceções; Templates; Entrada e saída; System-on-a-chip; Teste e verificação.

EEL510253 - Tópicos Especiais em Eletrônica: Optoeletrônica e Fotônica: Introdução à optoeletrônica e fotônica; Optoeletrônica 1. Mercado para optoeletrônica e fotônica; 2. Materiais para optoeletrônica e fotônica; 3. Cristalografia; 4. Semicondutores; Introdução à teoria de bandas, banda direta e indireta, portadores; 5. Junções p-n; Região de depleção; 6. Geração e Recombinação; 7. Recombinação radioativa e não-radioativa, defeitos; 8. LEDs; LED de alto brilho (homojunções e heterojunções) Fotônica 9. Óptica de cristais; Birefrigerência, efeitos Kerr, Pockels e Faraday; 10. Fibras ópticas; 11. Espelhos e refletores de Bragg; 13. Fotoluminescência; 12. Lasers;

EEL510234 - Tópicos Especiais em Eletrônica: CIs MOS de Sinais Mistos:

EEL510236 - Projeto e Verificação de Sistemas Embarcados: