Materiais, Dispositivos, Circuitos e Sistemas Eletrônicos

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.


Linhas de pesquisa

 

  1. Circuitos Integrados
  2. Sensores, Circuitos e Sistemas RF
  3. Materiais e dispositivos

Laboratórios e grupos de pesquisa associados

 


Docentes/Pesquisadores

 

  1. Carlos Galup-Montoro (Sensores MOSFETs, circuitos CMOS)
  2. Carlos Renato Rambo (Biomaterias, Biomodelagem, Cerâmicas Celulares)
  3. Fabian Leonardo Cabrera Riano (Projeto e teste de circuitos integrados)
  4. Fernando Rangel de Sousa (Sensores, Circuitos e Sistemas RF  visando aplicações em :  IoT, RFID, SDR, WPT, Biomédica, Instrumentação Eletrônica )
  5. 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
EEL510371 - Projeto de Circuitos Integrados de Radiofrequência 2 3 Fernando Rangel
EEL510233 - Projeto de CIs analógicos 3 2 Márcio Schneider
EEL 510391 - Tópico Especial em Eletrônica: IoT : Circuitos, Sistemas e Aplicações 4 1 Fernando Rangel
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
EEL 510390 - Introdução ao Projeto VLSI 4 1 Fabian L. Cabrera / José L. Güntzel

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.

EEL510371 - 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.

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;

EEL 510391 - Tópico Especial em Eletrônica: IoT : Circuitos, Sistemas e Aplicações:  Visão geral de IoT; Tecnologias associadas à IoT: WSN, cloud, bigdata, etc.; Aplicações de IoT; Sensores para IoT; Redes de sensores sem fio; Técnicas de Circuitos de baixo consumo; Colheita de energia (Energy harvesting); Alimentação de circuitos sem fios (Wireless Power Transfer). Interfaces RF para comunicação sem fios.