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Diseño de un amplificador Lock-In en tecnología CMOS de 0.18µm
PAULINA MARIANA MAYA HERNANDEZ
MARIA TERESA SANZ PASCUAL
Belén Teresa Calvo López
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Analogue processing circuits
Amplifiers
Signal processing
El desarrollo de mecanismos de sensado ha facilitado la interacción entre los seres vivos y el medio ambiente. Con el objetivo de impulsar una gran diversidad de aplicaciones de redes portátiles en diferentes ramas como ciencia, medicina, sistemas de monitoreo ambiental, industria aeroespacial y de manufactura, así como de seguridad personal y dispositivos de entretenimiento, se han desarrollado "sensores inteligentes", los cuales integran de manera conjunta sensores y circuitos electrónicos que permiten llevar a cabo funciones de toma de decisiones, de control y que ejecuten acciones. Sin embargo, cualquier tipo de mecanismo de sensado tiene sus límites, siendo uno en particular el bajo nivel de la señal de salida en comparación con el nivel de ruido. Esto implica que se tiene la necesidad de técnicas de acondicionamiento de señal para aumentar la relación señal a ruido. Una técnica que permite medir la amplitud de una señal incluso si la potencia del ruido e interferencias superpuestas son mayores que la potencia de la señal de interés, es la técnica de detección sensible a fase, en la cual basan su funcionamiento los amplificadores lock-in. La necesidad de amplificadores lock-in para su uso en las aplicaciones portátiles actuales, así como las pocas implementaciones encontradas en la literatura y sus limitaciones, motivan el desarrollo de acondicionadores de señal integrados portátiles que permitan recuperar señales inmersas en ruido y que presenten un bajo consumo de potencia. Este trabajo presenta el diseño de dos prototipos integrados de amplificador lockin con tecnología CMOS de 0.18m y voltaje de alimentación única de 1.8V . Ambas propuestas presentan ganancia programable y reducción del ancho de banda mediante un par de capacitores externos. Los dos prototipos que se desarrollaron permitieron recuperar una señal de interés de ambientes ruidosos con un error inferior al 6% para señales sumergidas en ruido blanco con un SNR = -20dB, área de integración de 0.012 - 0.013mm2, y consumo de potencia de 0.35mW.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2012-02
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Maya-Hernández P.M.
ELECTRÓNICA
Versión aceptada
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