Luiz Carlos Kretly - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Luiz Carlos Kretly
Anais do 2002 International Telecommunications Symposium
Anais do XXI Simpósio Brasileiro de Telecomunicações
2018 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC), 2018
The aim of this work is to identify through time domain reflectometry –TDR, the electronics signa... more The aim of this work is to identify through time domain reflectometry –TDR, the electronics signature of Ribbon busbar connections versus the Wire busbar connections in polycrystalline solar cells. Nowadays it is common in the PV market the use of ribbon busbar in lamination process instead the use wire busbar in lamination process, the wire busbar idea is to decrease effective shading compared to the rectangular shape of the ribbon busbar. Besides that, the wire techonology could employs different materials such as cooper. The TDR simulations here presented, could be a very powerful tool to identify the signature of the overall grid connections in different solar cells technologies, bulk materials for R & D and manufacturing purposes.
2021 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS), 2021
This work presents a derivation of the Newton-Raphson method, treated here as the Quasi-Newtonian... more This work presents a derivation of the Newton-Raphson method, treated here as the Quasi-Newtonian (QN) algorithm. The QN has the same proprieties as the traditional Newton-Raphson method for extreme seeking, but due to a different manipulation of the Taylor series expansion, the method becomes a second-order method instead of a first-order method. Hence acquiring a fast convergence. That characteristic is explored in the performance of the Perturb and Observe algorithm for maximum power point tracking of photovoltaic systems. At this work, the QN is used not only to analyze the slope of the PxV curve of the photovoltaic system in order to choose the perturbation direction inserted by the Perturb and Observe algorithm (P&O) but to calculate the value of the perturbation as well. The simulation results have shown a fast-tracking of the maximum power point (MPP) and a small steady-state error when compared to the classical P&O algorithm.
2022 9th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE)
Este trabalho tem como escopo o projeto e implementacao de indutores ativos em tecnologia CMOS pa... more Este trabalho tem como escopo o projeto e implementacao de indutores ativos em tecnologia CMOS para operacao em sistemas de radio frequencia. A grande area demandada por indutores passivos integrados, bem como a sua baixa indutância e baixo fator de qualidade associados, apresentam-se como um dos maiores limitantes no projeto de circuitos integrados aplicados as comunicacoes. Como alternativa, indutores ativos integrados tem sido propostos. O uso de topologias de circuitos que emulam o efeito do indutor passivo convencional torna-se atraente ao passo que o grau de compactacao e seletividade podem ser obtidos. Quatro topologias distintas de indutores ativos integrados sao abordadas, bem como uma aplicacao pratica. Resultados de simulacao e de experimentos sao apresentados Abstract
Em frequenciasabaixode 3 GHz, ocorreuma demandade bandas no espectrode frequencia, devido a expan... more Em frequenciasabaixode 3 GHz, ocorreuma demandade bandas no espectrode frequencia, devido a expansaodas redes de comunicacoessem fio, principalmentepara aplicacoes outdoor. Estudosmostram que ha grandes lacunas no espectrode frequencia ate a faixa de 3 GHz. O modelo de alocacao do espetrode frequencia,ja ultrapassado, precisa ser reformuladopara uso destas lacunas.A utilizacao do espectro deve sair do modelo estatico,para o modelodinâmico.Radioscognitivose redes de radios cognitivos surgem como opcao tecnologica para uso deste novo modelo. Apresentamos uma arquitetura inovadorapara a implementacaode radios cognitivos,baseadosnos modelos computacionais de: radios definidos por software,agentes e frameworks.Um estudo de caso, para radio cognitivo nivel 2, e apresentado para uso nao licenciado no espectro nas faixas licenciadas para TV. Um algoritmo inovador, para deteccao da disponibilidade de canais, e desenvolvido utilizando redes neurais Abstract
2008 7th International Caribbean Conference on Devices, Circuits and Systems, 2008
This work describes the design and modeling of RF and ground pads as a GSG structure for on-wafer... more This work describes the design and modeling of RF and ground pads as a GSG structure for on-wafer measurements. An equivalent circuit is proposed take into account ESD protection and the parasitic elements of the structure. The problem of the impedance contact between the microprobe and the GSG structure is also reported, as well as, results of an application using
2014 IEEE Brasil RFID, 2014
In this work, a metamaterial-based antenna is designed to operate at 2.5 GHz for RFID application... more In this work, a metamaterial-based antenna is designed to operate at 2.5 GHz for RFID applications. The proposed device is composed by a circular antenna surrounded by fractal metamaterial structures placed at strategic positions, improving bandwidth and enhancing the antenna attunement at a desired frequency. The obtained results show that the use of the proposed antenna in RFID systems is very promising.
A crescente enfase sobre a operacao portatil de computadores e sistemas de telecomunicacao priori... more A crescente enfase sobre a operacao portatil de computadores e sistemas de telecomunicacao prioriza circuitos de baixa potencia, ainda que de alta velocidade. As opcoes tecnologicas existentes para aplicacoes digitais na faixa de 100MHz ate 1 GHz sao as familias ECL em silicio, DCFL em arseneto de galio (GaAs), bem como ASICs CMOS realizados em processos avancados de Si, e somente as duas ultimas podem proporcionar baixos consumos de potencia. Em GaAs, DCFL e a principal opcao de familiadigital de baixa potencia. Neste trabalho, descreve-se o projeto full-custom de um CI divisor de frequencias de modulo variavel e contador de decada, realizado na familia DCFL de GaAs. A topologia deste CI e inteiramente baseada na arquitetura classica do TTL 7490, que foi escolhida por causa de sua versatilidade, e toda a sua funcionalidade logica e mantida: o CI proposto pode operar tanto como um contador BCD quanto como um divisor de frequencias por N, com N na faixa de 2 ate 10. A razao da divisao, N, pode ser configurada unicamente atraves de conexoes diretas entre pinos do CI. Por isso, o CI projetado neste trabalho sera referido como o 7490-like. Suas aplicacoes sao em sintese/divisao de frequencias, contagem, instrumentacao de alta frequencia e na composicao de circuitos digitais de alta velocidade, podendo-se usa-lo na entrada de outros blocos. ... Observacao: O resumo, na integra, podera ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract
Este trabalho apresenta a analise detalhada, simulacoes numericas completas e os procedimentos pa... more Este trabalho apresenta a analise detalhada, simulacoes numericas completas e os procedimentos para o projeto e a implementacao de uma câmara GTEM -GigaHertz Transverse Electromagnetic- para analise de pre-conformidade em circuitos e sistemas eletronicos. O sistema construido e capaz de realizar testes de EMC - Electromagnetic Compatibility, tanto de interferencia - EMI quanto de susceptibilidade - EMS, na faixa de frequencia de 500 MHz - 18 GHz. O projeto apresenta uma inovacao ao introduzir estruturas metamateriais na câmara tornando-a mais flexivel na determinacao da frequencia e niveis de RF e Microondas de teste. Os detalhes do projeto, simulacoes, a tecnologia de fabricacao e medidas de validacao da GTEM sao descritos neste trabalho Abstract
Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construcao de MESFETs de GaAs, (Metal Semic... more Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construcao de MESFETs de GaAs, (Metal Semiconductor Field Effect Transistors de Arseneto de Galio), com geometria de porta micron e submicron. Apresenta em detalhes todas as etapas para a construcao destes dispositivos e os resultados obtidos. Mostramos que, a partir de fotolitografia convencional e procedimentos com tecnicos de auto-alinhamento, e possivel construir transitores MESFETs de GaAS para aplicacao analogica (faixa de microondas) e com potencialidades para operacao em circuitos intregrados digitais de GaAs. Transistores foram construidos usando esta tecnica e as caracteristicas estatisticas e dinâmicas obtidas estao de conformidade com as especificacoes tipicas destes dispositivos, amplamente divulgados na literatura. Apresentamos, tambem, um amplo estudo, em forma de ?tutorial?, de varias alternativas tecnologicas para conturcao de MESFESTs. Ainda, uma extensa analise dos modelos para MESFETs e apresentada, indicando a evolucao destes, particularmente quanto a interpretacao dos fenomenos ligados ao dispositivo. Uma simulacao numerica e tambem desenvolvida para analisar o comportamento dinâmico de dominios estacionarios de carga, em funcao da polarizacao de porta e de dreno para MESFETs de GaAs com porta submicron, o que permitiu identificar aprimoramentos a serem introduzidos nos modelos existentes Abstract
Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de processos de baixo custo par... more Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de processos de baixo custo para fabricacao de celulas solares. As celulas solares foram fabricadas utilizando lâminas de silicio monocristalino, com orientacao cristalografica e resistividade tipica de 4.1 a 9.0 ohm.cm, tipo p dopadas com boro. Ajuncao n-p foi obtida por difusao usando papeis dopantes. Estes papeis sao de dois tipos, os que possuem boro e os com fosforo.A montagem de um conjunto de lâminas de silicio com estes dopantes, dispostos alternadamente, permitiu a obtencao de uma estrutura n-p/p+, numa mesma etapa de processo. Esta estrutura mostrou-se muito interessante, pois melhora o contato ohmico posterior como tambem constroi uma estrutura denominada "Back Surface Field" a qual provocara um aumento no rendimento da celula solar. Os contatos, tanto na parte superior como na posterior, foram feitos usando o processo de "Nickel eletroless plating" e "Bright eletroless gold plating",metodoque permite a obtencao de um bom contato ohmico e com boa aderencia. Ab
Este trabalho apresenta dois topicos de pesquisa, o primeiro e referente ao projeto e desenvolvim... more Este trabalho apresenta dois topicos de pesquisa, o primeiro e referente ao projeto e desenvolvimento da tecnologia de fabricacao de Chaves MEMS (Micro Electro Mechanical System) de RF e o segundo e o projeto de circuitos integrados. No que se refere a chaves MEMS, descreve-se o processo e a metodologia para projeto de Chaves MEMS paralela sobre linha de transmissao coplanar (CPW). A estrutura e composta de uma ponte metalica suspensa em ambos os lados por dois postes metalicos conectados ao plano de terra. As chaves sao projetadas para uma baixa tensao de ativacao (16 V) e com larga banda de operacao em frequencia (400 MHz ? 4GHz) possibilitando seu uso na maioria dos padroes de sistemas de comunicacao. Tambem e descrita a metodologia do projeto auxiliado por simulacoes eletromecânicas e eletromagneticas e finalmente e apresentada a caracterizacao de 4 chaves construidas. Apos extensa pesquisa na literatura tecnico-cientifica, foi identificado que este e o primeiro trabalho no Brasil dedicado ao desenvolvimento de tecnologia de fabricacao de chaves MEMS. Os projetos de circuitos integrados foram realizados em tecnologia CMOS 0,35 ?m e incluem: multiplicador de tensao e oscilador em anel, chaveador SPDT (Single Pole Double Through), amplificador de baixo ruido e modulador BPSK. Sendo os circuitos multiplicador de tensao e oscilador em anel projetados para aplicacoes em chaves MEMS. Os circuitos SPDT, amplificador de baixo ruido e modulador BPSK sao parte integrante de Front-End de RF, com recepcao em 1,8 GHz (banda D - GSM) e transmissao em 868,3 MHz (padrao Zigbee). Sao descritos os guias de projeto para cada circuito com simulacoes e desenho de layout. Especificamente para os circuitos, multiplicador de tensao e amplificador de baixo ruido sao apresentadas novas topologias. Estes dois circuitos estao em via de preparacao de patente. Finalmente, as caracterizacoes de cada circuito sao apresentadas, com excecao do modulador BPSK Abstract
2018 IEEE 19th Latin-American Test Symposium (LATS), 2018
This work presents a novel method to test and verify the impact and failure mechanisms of the RF ... more This work presents a novel method to test and verify the impact and failure mechanisms of the RF interference injection on smart power integrated circuits, over of control loop circuits, checking the stability, gain and phase margin changes. The design and test algorithm is developed, as well as is proposed a robust design guide line. Theoretical analysis, simulation and test results from a silicon vehicle blocks implemented in 0.35um and 0.6um CMOS technology are presented and discussed.
Anais do 2002 International Telecommunications Symposium
Anais do XXI Simpósio Brasileiro de Telecomunicações
2018 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC), 2018
The aim of this work is to identify through time domain reflectometry –TDR, the electronics signa... more The aim of this work is to identify through time domain reflectometry –TDR, the electronics signature of Ribbon busbar connections versus the Wire busbar connections in polycrystalline solar cells. Nowadays it is common in the PV market the use of ribbon busbar in lamination process instead the use wire busbar in lamination process, the wire busbar idea is to decrease effective shading compared to the rectangular shape of the ribbon busbar. Besides that, the wire techonology could employs different materials such as cooper. The TDR simulations here presented, could be a very powerful tool to identify the signature of the overall grid connections in different solar cells technologies, bulk materials for R & D and manufacturing purposes.
2021 IEEE International Conference on Microwaves, Antennas, Communications and Electronic Systems (COMCAS), 2021
This work presents a derivation of the Newton-Raphson method, treated here as the Quasi-Newtonian... more This work presents a derivation of the Newton-Raphson method, treated here as the Quasi-Newtonian (QN) algorithm. The QN has the same proprieties as the traditional Newton-Raphson method for extreme seeking, but due to a different manipulation of the Taylor series expansion, the method becomes a second-order method instead of a first-order method. Hence acquiring a fast convergence. That characteristic is explored in the performance of the Perturb and Observe algorithm for maximum power point tracking of photovoltaic systems. At this work, the QN is used not only to analyze the slope of the PxV curve of the photovoltaic system in order to choose the perturbation direction inserted by the Perturb and Observe algorithm (P&O) but to calculate the value of the perturbation as well. The simulation results have shown a fast-tracking of the maximum power point (MPP) and a small steady-state error when compared to the classical P&O algorithm.
2022 9th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE)
Este trabalho tem como escopo o projeto e implementacao de indutores ativos em tecnologia CMOS pa... more Este trabalho tem como escopo o projeto e implementacao de indutores ativos em tecnologia CMOS para operacao em sistemas de radio frequencia. A grande area demandada por indutores passivos integrados, bem como a sua baixa indutância e baixo fator de qualidade associados, apresentam-se como um dos maiores limitantes no projeto de circuitos integrados aplicados as comunicacoes. Como alternativa, indutores ativos integrados tem sido propostos. O uso de topologias de circuitos que emulam o efeito do indutor passivo convencional torna-se atraente ao passo que o grau de compactacao e seletividade podem ser obtidos. Quatro topologias distintas de indutores ativos integrados sao abordadas, bem como uma aplicacao pratica. Resultados de simulacao e de experimentos sao apresentados Abstract
Em frequenciasabaixode 3 GHz, ocorreuma demandade bandas no espectrode frequencia, devido a expan... more Em frequenciasabaixode 3 GHz, ocorreuma demandade bandas no espectrode frequencia, devido a expansaodas redes de comunicacoessem fio, principalmentepara aplicacoes outdoor. Estudosmostram que ha grandes lacunas no espectrode frequencia ate a faixa de 3 GHz. O modelo de alocacao do espetrode frequencia,ja ultrapassado, precisa ser reformuladopara uso destas lacunas.A utilizacao do espectro deve sair do modelo estatico,para o modelodinâmico.Radioscognitivose redes de radios cognitivos surgem como opcao tecnologica para uso deste novo modelo. Apresentamos uma arquitetura inovadorapara a implementacaode radios cognitivos,baseadosnos modelos computacionais de: radios definidos por software,agentes e frameworks.Um estudo de caso, para radio cognitivo nivel 2, e apresentado para uso nao licenciado no espectro nas faixas licenciadas para TV. Um algoritmo inovador, para deteccao da disponibilidade de canais, e desenvolvido utilizando redes neurais Abstract
2008 7th International Caribbean Conference on Devices, Circuits and Systems, 2008
This work describes the design and modeling of RF and ground pads as a GSG structure for on-wafer... more This work describes the design and modeling of RF and ground pads as a GSG structure for on-wafer measurements. An equivalent circuit is proposed take into account ESD protection and the parasitic elements of the structure. The problem of the impedance contact between the microprobe and the GSG structure is also reported, as well as, results of an application using
2014 IEEE Brasil RFID, 2014
In this work, a metamaterial-based antenna is designed to operate at 2.5 GHz for RFID application... more In this work, a metamaterial-based antenna is designed to operate at 2.5 GHz for RFID applications. The proposed device is composed by a circular antenna surrounded by fractal metamaterial structures placed at strategic positions, improving bandwidth and enhancing the antenna attunement at a desired frequency. The obtained results show that the use of the proposed antenna in RFID systems is very promising.
A crescente enfase sobre a operacao portatil de computadores e sistemas de telecomunicacao priori... more A crescente enfase sobre a operacao portatil de computadores e sistemas de telecomunicacao prioriza circuitos de baixa potencia, ainda que de alta velocidade. As opcoes tecnologicas existentes para aplicacoes digitais na faixa de 100MHz ate 1 GHz sao as familias ECL em silicio, DCFL em arseneto de galio (GaAs), bem como ASICs CMOS realizados em processos avancados de Si, e somente as duas ultimas podem proporcionar baixos consumos de potencia. Em GaAs, DCFL e a principal opcao de familiadigital de baixa potencia. Neste trabalho, descreve-se o projeto full-custom de um CI divisor de frequencias de modulo variavel e contador de decada, realizado na familia DCFL de GaAs. A topologia deste CI e inteiramente baseada na arquitetura classica do TTL 7490, que foi escolhida por causa de sua versatilidade, e toda a sua funcionalidade logica e mantida: o CI proposto pode operar tanto como um contador BCD quanto como um divisor de frequencias por N, com N na faixa de 2 ate 10. A razao da divisao, N, pode ser configurada unicamente atraves de conexoes diretas entre pinos do CI. Por isso, o CI projetado neste trabalho sera referido como o 7490-like. Suas aplicacoes sao em sintese/divisao de frequencias, contagem, instrumentacao de alta frequencia e na composicao de circuitos digitais de alta velocidade, podendo-se usa-lo na entrada de outros blocos. ... Observacao: O resumo, na integra, podera ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract
Este trabalho apresenta a analise detalhada, simulacoes numericas completas e os procedimentos pa... more Este trabalho apresenta a analise detalhada, simulacoes numericas completas e os procedimentos para o projeto e a implementacao de uma câmara GTEM -GigaHertz Transverse Electromagnetic- para analise de pre-conformidade em circuitos e sistemas eletronicos. O sistema construido e capaz de realizar testes de EMC - Electromagnetic Compatibility, tanto de interferencia - EMI quanto de susceptibilidade - EMS, na faixa de frequencia de 500 MHz - 18 GHz. O projeto apresenta uma inovacao ao introduzir estruturas metamateriais na câmara tornando-a mais flexivel na determinacao da frequencia e niveis de RF e Microondas de teste. Os detalhes do projeto, simulacoes, a tecnologia de fabricacao e medidas de validacao da GTEM sao descritos neste trabalho Abstract
Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construcao de MESFETs de GaAs, (Metal Semic... more Este trabalho descreve a tecnologia desenvolvida para construcao de MESFETs de GaAs, (Metal Semiconductor Field Effect Transistors de Arseneto de Galio), com geometria de porta micron e submicron. Apresenta em detalhes todas as etapas para a construcao destes dispositivos e os resultados obtidos. Mostramos que, a partir de fotolitografia convencional e procedimentos com tecnicos de auto-alinhamento, e possivel construir transitores MESFETs de GaAS para aplicacao analogica (faixa de microondas) e com potencialidades para operacao em circuitos intregrados digitais de GaAs. Transistores foram construidos usando esta tecnica e as caracteristicas estatisticas e dinâmicas obtidas estao de conformidade com as especificacoes tipicas destes dispositivos, amplamente divulgados na literatura. Apresentamos, tambem, um amplo estudo, em forma de ?tutorial?, de varias alternativas tecnologicas para conturcao de MESFESTs. Ainda, uma extensa analise dos modelos para MESFETs e apresentada, indicando a evolucao destes, particularmente quanto a interpretacao dos fenomenos ligados ao dispositivo. Uma simulacao numerica e tambem desenvolvida para analisar o comportamento dinâmico de dominios estacionarios de carga, em funcao da polarizacao de porta e de dreno para MESFETs de GaAs com porta submicron, o que permitiu identificar aprimoramentos a serem introduzidos nos modelos existentes Abstract
Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de processos de baixo custo par... more Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de processos de baixo custo para fabricacao de celulas solares. As celulas solares foram fabricadas utilizando lâminas de silicio monocristalino, com orientacao cristalografica e resistividade tipica de 4.1 a 9.0 ohm.cm, tipo p dopadas com boro. Ajuncao n-p foi obtida por difusao usando papeis dopantes. Estes papeis sao de dois tipos, os que possuem boro e os com fosforo.A montagem de um conjunto de lâminas de silicio com estes dopantes, dispostos alternadamente, permitiu a obtencao de uma estrutura n-p/p+, numa mesma etapa de processo. Esta estrutura mostrou-se muito interessante, pois melhora o contato ohmico posterior como tambem constroi uma estrutura denominada "Back Surface Field" a qual provocara um aumento no rendimento da celula solar. Os contatos, tanto na parte superior como na posterior, foram feitos usando o processo de "Nickel eletroless plating" e "Bright eletroless gold plating",metodoque permite a obtencao de um bom contato ohmico e com boa aderencia. Ab
Este trabalho apresenta dois topicos de pesquisa, o primeiro e referente ao projeto e desenvolvim... more Este trabalho apresenta dois topicos de pesquisa, o primeiro e referente ao projeto e desenvolvimento da tecnologia de fabricacao de Chaves MEMS (Micro Electro Mechanical System) de RF e o segundo e o projeto de circuitos integrados. No que se refere a chaves MEMS, descreve-se o processo e a metodologia para projeto de Chaves MEMS paralela sobre linha de transmissao coplanar (CPW). A estrutura e composta de uma ponte metalica suspensa em ambos os lados por dois postes metalicos conectados ao plano de terra. As chaves sao projetadas para uma baixa tensao de ativacao (16 V) e com larga banda de operacao em frequencia (400 MHz ? 4GHz) possibilitando seu uso na maioria dos padroes de sistemas de comunicacao. Tambem e descrita a metodologia do projeto auxiliado por simulacoes eletromecânicas e eletromagneticas e finalmente e apresentada a caracterizacao de 4 chaves construidas. Apos extensa pesquisa na literatura tecnico-cientifica, foi identificado que este e o primeiro trabalho no Brasil dedicado ao desenvolvimento de tecnologia de fabricacao de chaves MEMS. Os projetos de circuitos integrados foram realizados em tecnologia CMOS 0,35 ?m e incluem: multiplicador de tensao e oscilador em anel, chaveador SPDT (Single Pole Double Through), amplificador de baixo ruido e modulador BPSK. Sendo os circuitos multiplicador de tensao e oscilador em anel projetados para aplicacoes em chaves MEMS. Os circuitos SPDT, amplificador de baixo ruido e modulador BPSK sao parte integrante de Front-End de RF, com recepcao em 1,8 GHz (banda D - GSM) e transmissao em 868,3 MHz (padrao Zigbee). Sao descritos os guias de projeto para cada circuito com simulacoes e desenho de layout. Especificamente para os circuitos, multiplicador de tensao e amplificador de baixo ruido sao apresentadas novas topologias. Estes dois circuitos estao em via de preparacao de patente. Finalmente, as caracterizacoes de cada circuito sao apresentadas, com excecao do modulador BPSK Abstract
2018 IEEE 19th Latin-American Test Symposium (LATS), 2018
This work presents a novel method to test and verify the impact and failure mechanisms of the RF ... more This work presents a novel method to test and verify the impact and failure mechanisms of the RF interference injection on smart power integrated circuits, over of control loop circuits, checking the stability, gain and phase margin changes. The design and test algorithm is developed, as well as is proposed a robust design guide line. Theoretical analysis, simulation and test results from a silicon vehicle blocks implemented in 0.35um and 0.6um CMOS technology are presented and discussed.