Published On: Jue, Oct 12th, 2017

Investigadores de la FCE diseñan circuitos que consumen menos energía

Ante la tendencia de fabricar sistemas portables que consuman una menor cantidad de potencia eléctrica, investigadores de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) diseñan circuitos integrados con el propósito de reducir el consumo de energía, comparados con otros sistemas en el mercado.

Un ejemplo de esta tendencia es el uso de funciones trigonométricas en sistemas de control. Los investigadores han diseñado un circuito integrado con una tecnología de 180 nanómetros, capaz de sintetizar operaciones trigonométricas de forma analógica; es decir, sin el uso de procesadores en dispositivos comerciales. Una aplicación directa está en poder reducir la energía en transceptores (circuitos de radio frecuencia) para sistemas de comunicaciones móviles.

Otra aplicación son los duplicadores de frecuencia. “Un duplicador convencional de frecuencia consume hasta un miliwatt de potencia, mientras que nuestro sistema podría realizar la misma operación hasta con 300 microwatts de energía; es decir, poco más de la cuarta parte”, indicó Víctor Rodolfo González Díaz, profesor investigador de la FCE.

Con la colaboración de Fermi Guerrero Castellanos, académico de la misma facultad, los investigadores desarrollaron este dispositivo que evita la conversión de los elementos analógicos a digitales, lo cual representa un costo alto en la medida del espacio del circuito, del número de circuitos lógicos que se necesitan y un mayor consumo de energía.

“Con el circuito que diseñamos, el tiempo en la propagación de las señales es menor, incluso del orden de millonésimas de segundos, dependiendo de la frecuencia a la que se ocupe el sistema, lo que evita en una gran proporción los retardos de la misma señal”, explicó.

Aunque ya existen circuitos que realizan funciones trigonométricas, estos trabajan con una gran cantidad de elementos analógicos o bien con procesadores que consumen muchos recursos.

Los planes a futuro para este proyecto son mejorar la robustez del circuito integrado y buscar una aplicación directa en los sistemas de control y de navegación vertical de vehículos aéreos no tripulados. El prototipo fue elaborado en el Laboratorio de Diseño y Caracterización de Circuitos y Sistemas de la FCE.

Este desarrollo, intitulado “Circuito Analógico Generador de la Función Trigonométrica Coseno”, cuenta con una solicitud de registro de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, con el número MX/t/2016/000004.