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1
tesis de grado
Publicado 2021
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Este trabajo de investigación describe el funcionamiento de los circuitos que permiten la generación de un voltaje de referencia estable ante variaciones en la temperatura y el voltaje de alimentación. Las topologías clásicas de circuitos de voltaje de referencia limitan el voltaje que entregan a valores cercanos a 1.2 V, impidiendo que aplicaciones de menor voltaje puedan hacer uso de dichos circuitos. El principal inconveniente yace en que las topologías clásicas de estos circuitos limitan el voltaje que entregan a valores cercanos a 1.2 V. Actualmente muchos circuitos integrados se diseñan para operar con voltajes menores a 1.2 V, de modo que es necesario plantear las consideraciones que permitan el diseño de un circuito de voltaje de referencia de bajo voltaje. El propósito de este trabajo de investigación es exponer los fundamentos para el diseño de un circuito de voltaj...
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tesis de grado
Publicado 2023
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El presente trabajo consiste en el diseño de una fuente de poder para ensayos de electroforesis horizontal en gel de agarosa. La electroforesis es un método de separación de biomoléculas usado en los laboratorios de biología molecular. Dentro de las técnicas y tipos de electroforesis existentes, la variante horizontal en gel de agarosa es la que utiliza menos equipamiento. Esta variante se usa para separar proteínas y ácidos nucleicos, teniendo otras áreas de aplicación como la investigación en criminalística, los exámenes clínicos, entre otros. El equipamiento necesario para el tipo de electroforesis mencionado es una cámara de ensayos y una fuente de poder, siendo este último componente sobre el cual se centrará el presente trabajo. Debido a los inconvenientes que puede acarrear la obtención de estos equipos del extranjero, como retrasos en el tiempo de entrega, incre...
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tesis de grado
Publicado 2022
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Los próximos capítulos del presente trabajo tratarán sobre una revisión del estado del arte de los dispositivos “wearable”, seguido de una revisión teórica de la tecnología CMOS para empezar una estrategia de diseño y finalizar con el diseño propuesto. Se inicia con temas relacionados a la problemática y desarrollo de los dispositivos “wearable” y La revisión del estado del arte de estos dispositivos y de la tecnología CMOS. En la revisión teórica se desarrollarán aspectos referidos al filtro que será diseñado para poder empezar una estrategia de diseño mediante las ecuaciones planteadas. Este proceso es salvaguardado por simulaciones realizadas con la herramienta “Analog Design Enviroment” de la empresa Cadence. Para finalizar se abordarán simulaciones en condiciones nominales, PVT y de Montecarlo para cada una de las respuestas del circuito: respuesta AC,...
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tesis de grado
Publicado 2023
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Los próximos capítulos de la presente tesis se contempla una revisión de dispositivos wearable como estado del arte. Lo que le sigue es una explicación de los puntos teóricos importante para el desarrollo. Finalmente, se cuenta con la solución y los resultados. Se empieza mencionando los diferentes desarrollos tecnológicos en base a los dispositivos wearable y cómo estos han tenido resultados prometedores en el uso con personas o animales. Después de eso, se menciona la motivación para continuar con el desarrollo del trabajo; y se continúa con el estado del arte de las topologías para el diseño de filtros pasabajos en tecnología CMOS. En la parte de la revisión teórica, se desarrollarán aspectos necesarios tales como el análisis en pequeña señal, la obtención función transferencia por medio del Teorema de Blackman y el método de análisis en frecuencia del profesor...
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tesis de grado
Publicado 2022
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El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un circuito de rechazo de rizado para un amplificador chopper de señales neuronales con voltaje de alimentación menor a 1V. Este diseño está orientado a trabajar en un sistema de adquisición de señales neuronales, capaz de detectar la actividad de una sola neurona, de modo que las señales a acondicionar presentan frecuencias que van de 100 Hz a 10 KHz y amplitudes que alcanzan valores entre 10V y 1mV. Se plantea que el diseño del circuito propuesto sea capaz de operar con la tecnología de proceso TSMC 180nm y se utilizará la herramienta de software Cadence para efectuar las simulaciones necesarias. Para introducir el presente estudio en la tendencia actual de utilizar electrónica de bajo valor de voltaje de alimentación, se propone como requerimiento utilizar tensiones eléctricas menores a 1V, lo cual involucra un desaf...
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tesis de grado
Publicado 2024
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El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño de un circuito de tensión de referencia estable ante variaciones en la temperatura y la tensión de alimentación. Las topologías de circuitos de tensión de referencia clásicas limitan la tensión que entregan a valores cercanos a 1.2 V. Se propone diseñar y simular un circuito de tensión de referencia el cual entregará una tensión de referencia de 400 mV y requerirá una tensión de alimentación de 1 V. El circuito diseñado tiene como base el trabajo de H. Banba [29]. La tensión de referencia independiente a la temperatura se obtiene aprovechando la cancelación de dos coeficientes de temperatura provenientes de una configuración de transistores de juntura bipolar (BJT) tipo PNP, los cuales serán polarizados con un espejo de corriente que emplea transistores PMOS, a su vez el circuito tiene un amplificador operacional de un...
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tesis de maestría
Publicado 2025
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En el presente trabajo de investigación se extrajeron y compararon los parámetros de corriente y voltaje (I-V) de una celda solar fotovoltaica (PV) utilizando el modelo de diodo simple en condiciones tanto interiores controladas como exteriores no controladas. Para las mediciones interiores, se implementó un sistema de adquisición de datos empleando un simulador solar con control de temperatura. Por otro lado, en las exteriores se recolectaron datos empleando el Sol y un control de temperatura. Estas mediciones de corriente y voltaje se realizaron a diferentes niveles de irradiancia, manteniendo la temperatura de la celda cerca de los 25 °C, con el fin de cumplir los estándares de medición STC (Standard Test Conditions) . Adicionalmente se emplearon dos métodos para extraer la resistencia en serie: una cercana al voltaje de circuito abierto (Voc) y otro en la región lineal de la...
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tesis de grado
Publicado 2022
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El presente trabajo de investigación desarrolla el diseño de un lazo de realimentación Servo DC (DSL), el cual buscará ser acoplado a un amplificador capacitivo de instrumentación Chopper para su uso en dispositivos wearables; por ello se limita el voltaje de alimentación a un valor de 1V. La señal principal a analizar será la de electrocardiografía (ECG), obtenida por medio de electrodos presentes en el dispositivo; sin embargo, debido a estos receptores se introduce una señal no deseada denominada como: el offset DC del electrodo (EDO). El DSL fue desarrollado como un circuito integrado, el cual funciona como integrador, filtrando la señal que se desea atenuar, de tal forma que esta realimentación interactúe con la señal de ECG, reduciendo el EDO que presenta antes de entrar a la etapa de amplificación. Por ello, se realiza el diseño del bloque integrador en una topolog...
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tesis de grado
Este proyecto presenta una alternativa económica, versátil y de bajo impacto ambiental para la generación de electricidad. Se trata de un grupo hidroenergético de 40 kW de potencia empleando una turbina Michell Banki el cual forma parte del proyecto de Desarrollo de Grupos Hidroenergéticos de hasta 500 kW promovido por el Área de Energía de la Pontificia Unversidad Católica del Perú. Se realizó el diseño hidráulico de la turbina de acuerdo a las formulaciones planteadas por Donat Banki y la a teoría de Turbomáquinas. Las características nominales de la turbina diseñada son las siguientes: 40kW de potencia eléctrica, velocidad de rotación de 600 rpm, 70% de eficiencia, velocidad específica de la turbina de Ns de 80, salto neto de 22,5 m y caudal de diseño de 0,28 m3/s. La zona de trabajo que abarca es: salto de 10 a 55 metros, caudal de 0,07 a 0,28 m3/s. Se propone la ...
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tesis de maestría
Publicado 2024
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This thesis presents the design of a Power Management Unit (PMU) integrated circuit, intended for implantable medical devices (IMDs) powered by ultrasonic wireless power transfer. The design takes into account the specific constraints of IMDs, such as limited available power and the need for high efficiency to avoid thermal damage to surrounding tissue. The circuit was designed in a standard 0.18 μm CMOS technology from TSMC, and simulations were performed using Cadence software. The PMU design is based on an active rectifier composed of a core, two comparators, two buffers, a temperature-compensated current reference, and a voltage limiter. The core rectifier was designed using two PMOS transistors in a cross-coupled configuration and two NMOS transistors as active switches for AC to DC voltage conversion. The comparators were designed with a common-gate topology to generate the contro...
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tesis de grado
Publicado 2014
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En el presente trabajo de tesis se realizó el diseño e implementación de un sistema que tiene como objetivo ofrecer al usuario la posibilidad de aumentar o disminuir el nivel de voltaje o corriente de los procesos de creación de Plasma y Evaporación mediante el control electrónico de tres transformadores de potencia (uno de voltaje y dos de corriente). Este trabajo representa un punto de partida para la automatización completa de la elaboración de películas delgadas en el Laboratorio de Películas Delgadas de la Sección de Física de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Anteriormente, los procesos de creación de Plasma y Evaporación eran efectuados manualmente por un operario, el cual debía permanecer cerca del sistema de alto vacío hasta el término del proceso. Por otro lado, el método de ejecución de estos procesos no era constante en su totalidad. Ello tení...
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tesis de grado
Publicado 2020
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El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño de un amplificador de ganancia programable o Program Gain Amplifier (PGA) multicanal destinado para sistemas de adquisición de señales neuronales en electrocorticografía (ECoG). Este diseño ha sido realizado con una tecnología de 0,35 _m con una topología de amplificación OTA de dos etapas Fully Differential Current Buffer Miller con compensación Ahuja y un circuito adicional Common Mode Feedback (CMFB) tipo P, además posee un arreglo capacitivo para obtener las ganancias correspondientes. El voltaje de alimentación usado es de 3,3 V y el voltaje de modo común es de 1,65 V. El desarrollo de este amplificador está destinado para 16 canales de 20 kHz cada uno, obteniendo como finalidad obtener un ancho de banda de 1,6 MHz para todos los canales mencionados. Como resultados se llega a obtener ganancias en lazo cerrado de 0 dB, 6...
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tesis de grado
Publicado 2015
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El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un circuito integrado CMOS que varía la impedancia del receptor de un enlace inductivo para una interface neuronal implantada con el fin de generar una variación de voltaje en el circuito emisor de esta. Este diseño se basó básicamente en la conmutación de valores de condensadores para generar la variación de voltaje en el emisor mediante la activación o desactivación de transistores los cuales funcionan como llave. A la entrada de estos transistores se implantaron unos buffer, los cuales mejoran la transición de voltaje y los tiempos de propagación de las señales. Se realizó el diseño del esquemático del circuito así como el diseño del layout mediante el software EDA (ElectronicDesignAutomation) CADENCE. El esquemático fue desarrollado considerando dispositivos de la tecnología denominada AMS0.35. Esta tecnología...
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tesis de grado
Publicado 2013
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Hoy en día la automatización del riego del césped es importante porque favorece el ahorro de agua, conservación de nutrientes del suelo y el correcto desarrollo del césped. Los sistemas de automatización de riego comunes dependen mucho de la intervención de una persona que ingrese datos como los días y la duración del riego, por lo que sería conveniente que el usuario tenga conocimientos de jardinería, además debe ser instalado por personal experto; los sistemas de automatización por lo general consisten en un controlador PLC, tuberías de PVC, electroválvulas y aspersores, los costos son elevados, entre $378 y $1097. La presente tesis plantea una forma de automatización diferente, pues con el hardware y el software desarrollado se podrá medir el nivel de humedad del césped e indicar en qué momento se debe iniciar y terminar el riego del suelo, según datos teóricos de...
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tesis de grado
En la búsqueda de fuentes de energía sostenibles y autónomas, los nanogeneradores triboeléctricos (TENGs) han surgido como dispositivos prometedores capaces de convertir la energía mecánica en electricidad. Estos dispositivos aprovechan el efecto triboeléctrico, que ocurre cuando dos materiales diferentes se frotan entre sí y generan cargas eléctricas, debido a esto es importante encontrar materiales apropiados para generar estas cargas. Los biopolímeros como el almidón y carragenina, han ganado atención significativa como una alternativa prometedora a los polímeros sintéticos convencionales que se usan como superficies activas en forma de láminas para la fabricación de TENGs. Dichos biopolímeros se obtienen de fuentes naturales renovables, como algas, plantas y microorganismos. Además, los biopolímeros presentan propiedades únicas que los hacen altamente atractivos p...
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tesis de grado
Publicado 2023
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Según Ericsson, líder mundial en despliegue 5G, la cantidad de dispositivos de Internet de las Cosas (IoT por sus siglas en inglés) han aumentado año tras año en promedio 15% desde el 2014. Este constante crecimiento hizo que en 2020 estos superen a la cantidad de celulares, laptops, tablets, computadoras de escritorio y teléfonos fijos combinados. Como todo dispositivo electrónico, necesitará de una fuente de alimentación local; sin embargo, al considerar tal cantidad de dispositivos a nivel mundial, esto supone un gran reto; especialmente en zonas remotas donde, en algunos casos, no se podría conectar a la red eléctrica convencional. Por ello, una alternativa en las zonas remotas debe tener como características principales una fuente "eterna" y de muy bajo o nulo mantenimiento por los costos de acercamiento a estas zonas. En consecuencia, el recolectar/cosechar (harvest) la...
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tesis doctoral
Publicado 2024
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Es ampliamente reconocido actualmente que los procesos de generación de energía basados en combustibles fósiles generan un impacto significativo en la salud y el medio ambiente. Esto ocurre debido a que la quema de combustibles fósiles produce diversos contaminantes usualmente señalados como los principales responsables de una serie de problemas específicos relacionados con la salud humana, la formación de lluvia ácida, el efecto invernadero y el calentamiento global. Por lo tanto, la producción de energía en forma de hidrógeno a partir de agua involucrando solamente fuentes de energía renovables trae consigo ventajas significativas, pues la quema de hidrógeno en sistemas de generación de energía produce esencialmente agua (vapor) y nitrógeno (gas) como productos de combustión. Este método de producción de hidrógeno representa así una solución prometedora para alcan...
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tesis de grado
Diseño, construcción e instalación de un secador rotatorio para materiales granulados en la FIQ-UNAP
Publicado 2013
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En forma general, el término secado se usa con referencia a la operación de eliminación de agua y otros líquidos, como benceno o disolventes orgánicos de los materiales sólidos. Muchos de los equipos y métodos de cálculo que se estudian para la eliminación de agua, también pueden aplicarse para la eliminación de los líquidos orgánicos, (Geankoplis C J. 1998). El secado de materiales granulados por medio de un secador rotatorio de calor directo, es una de las operaciones unitarias más complejas de la ingeniería química, pues involucra adicional y simultáneamente transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa, (Geankoplis C J. 1998). El estudio de la operación unitaria de secado que se incluye en el presente trabajo, se refiere a la eliminación de agua de los materiales granulados por medio de una corriente de aire caliente que en forma continua entra a un secador...
19
tesis de maestría
Publicado 2024
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Las energías renovables han cobrado mucha notoriedad en los último años, debido a que son una alternativa limpia con respecto a las energías convencionales basadas en combustibles fósiles, tal es así que actualmente las energías renovables son capaces de generar suficiente energía para poder inyectar potencia a las redes de energía convencional a través de convertidores basadas en electrónica de potencia. Sin embargo, el agregar un convertidor a la red eléctrica puede crear inestabilidad en frecuencia en la red, ello debido a que los convertidores de electrónica de potencia carecen de inercia mecánica y no pueden hacer frente a los cambios de frecuencia. Para poder sobrellevar el inconveniente de la inercia, actualmente se vienen desarrollando diversos estudios que permitan emular una inercia virtual. Los convertidores que se interconecten a la red eléctrica también deben...
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tesis de grado
Publicado 2008
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En el presente trabajo de tesis se desarrolla una propuesta de diseño de un equipo denominado Generador de Impulso de Alta Tensión para ensayos de Rigidez Dieléctrica en Materiales Poliméricos Sólidos que son de característica aislante, aplicando una forma de onda de voltaje establecida por normas o estándares internacionales, proporcionadas por instituciones como la American Society for Testing of Materials (ASTM) y la International Electrotechnical Commision (IEC). Las normas específicas a las que se hará referencia a lo largo de este documento serán: ASTM D3426 e IEC 602433. La propuesta de diseño que se mostrará, va acorde con la Teoría de E. Marx sobre las descargas eléctricas en alta tensión. Estos tipos de ensayos generalmente están caracterizados como destructivos, pues la muestra de prueba del material es sometido a ruptura dieléctrica mediante la aplicación de...
