Modelado de sistemas reconfigurables en señal mixta y aquitecturas con elementos translineales

• Autores: Arturo Martínez
• Directores de la Tesis: Jordi Madrenas Boadas (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2011
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Cosp Vilella (presid.), Juan Daniel Fernández Martínez (secret.), Francesc Serra Graells (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Electrónica
      • Circuitos integrados
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología electrónica
      • Diseño de circuitos
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• Resumen

  • En esta tesis se presenta una metodología de desarrollo y optimización de arquitecturas integradas de señal mixta reconfigurables. Ello comprende el análisis de arquitectura, su modelado, el mapeado, la caracterización experimental de aplicaciones y finalmente la propuesta de arquitecturas optimizadas. Para ello, se utiliza como banco de pruebas un FPAA translineal desarrollado por el grupo de investigación AHA de la UPC. En el capítulo dos se presenta un estudio del estado del arte sobre FPAAs, el concepto translineal y el modelado de alto nivel. En el capítulo tres se analiza en detalle el bloque básico del FPAA, la celda translineal reconfigurable (RTC). En el capítulo cuatro se presenta una metodología de aceleración del desarrollo de sistemas integrados mixtos reconfigurables complejos mediante la simulación con modelos de alto nivel y la simplificación de la configuración. Se modela en alto nivel cada uno de los bloques que conforman la RTC estudiada, cuantificando la precisión de los modelos y su utilidad en la reducción de los tiempos de simulación. En el capítulo cinco se realizan pruebas de mapeado para diversas funciones de procesado analógico de señal en el FPAA, que incluyen circuitos estáticos y dinámicos. Se presentan los resultados del mapeado, las medidas experimentales y las prestaciones obtenidas para cada aplicación. Partiendo de los resultados del mapeado de aplicaciones y de las medidas experimentales, en el capítulo seis se realiza la optimización y la síntesis de la celda translineal reconfigurable a nivel de circuito y de arquitectura. Se proponen diversas mejoras circuitales para conseguir mejores prestaciones de los elementos translineales. Respecto a la arquitectura, se propone una celda básica que incluya dos elementos translineales actuando como par diferencial, que minimiza los efectos no ideales y permite la reutilización de los módulos auxiliares. Estas mejoras conllevan una mayor y mejor funcionalidad con solo un incremento del 29.1 % en área de silicio con respecto a la celda original. Finalmente, en el capítulo siete se presentan las conclusiones de esta tesis y el trabajo futuro.