dc.contributor.advisor | Rodrigues, Cesar Ramos | |
dc.creator | Silva, Rafael Sanchotene | |
dc.date.accessioned | 2022-07-06T19:48:27Z | |
dc.date.available | 2022-07-06T19:48:27Z | |
dc.date.issued | 2015-07-09 | |
dc.date.submitted | 2015 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25223 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2015. | por |
dc.description.abstract | This graduation project presents the design of a filter Gm-C applied to stimulation systems, particularly
in the measurement of residual charges. The filter proposal is based on using a new concept of
transcondutor called RCT - Reverse Cascode Transconductor. In turn, the transconductor allows the realization
of ultra-low tranconductances (pA/V), allowing large time constants than be realized using capacitors
range in sub-picoFarads. The concept is demonstrated by characterizing the transconductor at the
simulation level. A 0.7pA/V was simulated to demonstrate the application of a Butterworth low-pass filter
of the second order with cutoff frequency of 8mHz. The innovation of this design is non-conventional
use of classic telescopic cascode topology, where the voltage signal is applied to the terminal that would
a usually be used as output. Thus, with the high impedance provided by this topology, the conversion of
the input voltage into a femto-Ampere signal is greatly simplified. The great potential of RCT in relation
to the other topologies in the literature is the dispensability of complex techniques for transconductance
reduction obtained naturally in this circuit. The final design is demonstrated with its target application,
monitoring DC component in stimulation currents and at residual voltages across electrodes. Simulated
results suggests a great potential for the application of RCT to implantable stimulation systems, but
also in fields of knowledge where large time constants are required. The circuit was proposed using the
UMC 130nm CMOS process technology, however, due to its simplicity of implementation may easily be
designed for other technologies. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Trabalho de conclusão | por |
dc.subject | Filtros Gm-C | por |
dc.subject | Grandes constantes de tempo | por |
dc.subject | Transcondutores CMOS | por |
dc.subject | Estimulação elétrica funcional | por |
dc.subject | Term paper | eng |
dc.subject | Gm-C filters | eng |
dc.subject | Very large time constants | eng |
dc.subject | CMOS transconductors | eng |
dc.subject | Functional electrical stimulation | eng |
dc.title | Projeto de um filtro Gm-C aplicado a neuroestimuladores utilizando uma nova topologia de transcondutor | por |
dc.title.alternative | Design of a filter Gm-C applied to neurostimulators using a novel topology transconductor | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.description.resumo | Este trabalho de conclusão apresenta o projeto de um filtro Gm-C aplicado a sistemas de estimulação,
particularmente na medição do desbalanceamento de cargas na interface eletrodos-tecido. O filtro
é baseado no uso de um novo conceito de transcondutor chamado de RCT - Transcondutor Cascode
Reverso. Por meio desta nova topologia, transcondutâncias ultra-baixas, na ordem de pA/V, podem ser
alcançadas, permitindo a realização de filtros Gm-C com grandes constantes de tempo mantendo valores
de capacitores na ordem de femto-Farads. A inovação apresentada neste projeto está na aplicação
da clássica topologia cascode telescópico utilizando o sinal de tensão de entrada através do terminal que
usualmente seria utilizado como saída. Deste modo, a alta impedância característica do circuito serve
como principal mecanismo na conversão do sinal de tensão de entrada em correntes na ordem de femto-Amperes. Para validação tanto do novo conceito de transcondutor como também do filtro implementado
a partir deste, foram realizadas simulações de caracterização, verificando a partir destas, uma transcondutância
gm ≅ 0,7pA/V. Esta transcondutância permitiu a realização de um filtro Butterworth passa-baixas
de segunda ordem com frequência de corte de 8mHz. Provendo resultados bastante satisfatórios, o novo
conceito de transcondutor demonstrou ter grande potencial não só na aplicação em sistemas biomédicos,
mas também em áreas do conhecimento onde grandes constantes de tempo são exigidas. Os circuitos foram
propostos utilizando a tecnologia de processo CMOS UMC-130nm, porém, devido às simplicidades
oferecidas na implementação poderão ser projetados nas mais diversas tecnologias. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |