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Título: Projeto de transceptores Zigbee utilizando transistores com nanotubos de carbono
Autor(es): Costa, Ciro Barbosa
Orientador(es): Amaral, Wellington Avelino do
Assunto: Engenharia eletrônica
Internet das coisas
Sistemas de comunicação sem fio
Sensoriamento remoto
Tecnologia da informação e comunicação
Protocolo de comunicação
Nanoeletrônica
Carbono
Data de apresentação: 25-Mai-2021
Data de publicação: 25-Jun-2021
Referência: COSTA, Ciro Barbosa. Projeto de transceptores Zigbee utilizando transistores com nanotubos de carbono. 2021. 125 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
Resumo: Os avanços tecnológicos em setores da engenharia elétrica-eletrônica, no decorrer dos anos, permitiram um acesso a novas ferramentas como a Internet das Coisas, ou IoT, que já é um tema muito estudado e cada vez mais presente na sociedade por possuir uma gama de aplicações nas mais diversas áreas. O baixo consumo dos dispositivos e a fácil comunicação entre os sistemas, aspectos requeridos especificamente por dispositivos que realizam funções IoT, certamente favorecem aplicações de sensoriamento em industrias, estufas, rádio-frequência, medicina, permitindo um maior tempo de operação e menos necessidade de manutenções. Por tais razões, o ZigBee IEEE 802.15.4, tecnologia de comunicação sem fio, quando utilizado, fornece diversas qualidades que favorecem o IoT. Dentre elas, observam-se as baixas taxas de transferência de dados, arquiteturas de redes e protocolo de comunicação bem definidos, o que favorece a implementação em projetos. No projeto a seguir, tratam-se os aspectos de construção de um transceptor ZigBee utilizando a tecnologia CNTFET, visando também, analisar o comportamento da tecnologia juntamente à tecnologia já amplamente utilizada, o CMOS, além de utilizar ferramentas comuns em projetos de microeletrônica, chips. Tais ferramentas, como o Verilog-A e o Verilog-AMS otimizam as simulações em nível de verificação em projetos da microeletrônica, para o projeto final, escolheu-se a utilização do Verilog-A. A priori, serão vistos os aspectos primordiais do padrão ZigBee. Em seguida, leva-se em consideração a teoria do CNTFET, seu funcionamento, sua composição e propriedades. Logo mais, trata-se a teoria de transceptores, misturadores, como interagem entre si e como cada um contribui no sistema final para atingir os requisitos de funcionamento. Por fim, serão tratados os resultados através da metodologia top-down e a conclusão final sobre a viabilização do projeto.
Abstract: The technological advances in eletrical and eletronic engeneering throughout the last years, has allowed access to new tools like Internet of Things (IoT), which is already being studied and, also, is underlied in society because of it’s wide variety of applications. The ultra-low power mode, easy communication between systems, required by the devices that are made specifically to IoT functions, surely benefits sensing, monitoring and control applications in industries, greenhouses, Radio-Frequency, medicine. This characteristics allows a longer time of device operation before the battery runs out and less need for maintenance. For this reason, ZigBee IEEE 802.15.4 protocol is a technology that allows wireless communication and, when used, it provides IoT key qualities. Hence, it provides low data transfer rates, a good network architecture and a very well defined communication protocol, which favors implementation of projects. Throughout the development of this project, aspects of construction of a ZigBee transceiver device are studied and applied, while using CNTFET along with CMOS technology in order to analyse CNTFET’s behavior, also using common tools in microeletronics projects. One of the tools enforced in this project is Verilog-A, since it is used as a simulation request to validate the project, it could be done using Verilog-AMS as well. It will be seen essential aspects of ZigBee at first. Then, CNTFET, which is portrayed in Verilog-A, theory, operation, composition and proprerties are analysed. After that, it is made a study of transcievers, mixers and other components that integrate a transciever, how they do interact with each other, how they contribute to the final system in order to accomplish the operation requisitions. Finally, the results, obtained through Top-Down method, and the final conclusion, about the viabilization of the project, are treated.
Informações adicionais: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Engenharia Eletrônica, 2021.
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