CMOS Interface Circuits for High-Voltage Automotive Signals

Abstract: The acquisition of high-voltage signals from sensors and actuators in an internal-combustion engine is often required for diagnostic purposes or in the case of conversion to alternative fuels, such as hydrogen, natural gas, or biogas. The integration of electronic interfaces and acquisition circuits in a single device provides benefits in terms of component-count reduction and performance. Nonetheless, the high voltage level of the involved signals makes on-chip design challenging. Addi- tionally, the circuits should be compatible with the CMOS technology, with limited use of high-voltage options and a minimum number of off-chip components. This paper describes the design and the implementation in 350 nm CMOS technology of electronic interfaces and acquisition circuits for typical high-voltage signals of automotive context. In particular, a novel co-design of dedicated voltage clamps with electro-static discharge (ESD) protections is described. The proposed circuits require only a single off-chip resistor, and they are suitable for the acquisition of signals with peak voltages up to 400 V. The measured performance of the silicon prototypes, in the [−40 °C, +125 °C] temperature range, make the proposed electronic interfaces suitable for the automotive domain

Low-power humidity read-out circuit in CMOS 180-nm for RFID sensors

The manuscript describes the design and implementation of a read-out circuit for the measurement of the Relative Humidity by means of an external capacitive sensor. The circuit is based on a timer oscillator and a digitally calibrated resistor which are available in an integrated circuit implementing the functions of sensing and data logging. Thanks to the reusing concept low power consumption and small silicon area are achieved. An accuracy of a few percent is obtained by means of a relatively inexpensive one-point calibration. In addition a circuit interfacing between the oscillator and the external capacitor sensor is proposed

Aperture inclusive

A causa del lockdown imposto a seguito della pandemia da Covid-19, si calcola che nella primavera del 2020 circa 1,3 miliardi di studenti non abbiano potuto frequentare la scuola. Per affrontare tale problema è stata adottata la Didattica a Distanza, che ha fatto emergere tutti i benefici ma anche i limiti di una relazione educativa virtuale, essendo completamente priva di una dimensione centrale dell’educazione: l’interazione corporea. Questa risulta infatti un elemento non certo accessorio nella formazione personale, in quanto consustanziale ad esperienze che, in quanto tali, coinvolgono i molti livelli della realtà umana. Il corpo va dunque considerato come l’autentico e insostituibile cardine di un complesso sistema globale che abbraccia dimensioni affettive, cognitive, sociali, pragmatiche, politiche, culturali, ecc. – e ciò vale per tutti, disabili compresi. Al fine di controbilanciare le carenze indotte dalla DAD, si propone di considerare un antitetico approccio pedagogico e didattico: l’Outdoor Learning. Quest’ultimo appare in grado di progettare situazioni che le ricerche indicano come motivanti, efficaci e democratiche, grazie alla sperimentazione di relazioni dirette con ambienti, contesti e persone capaci d’ottenere processi d’apprendimento e competenze con alto grado di trasferibilità. Si auspica pertanto che la scuola si apra maggiormente (in tutti i sensi) alle relazioni con il territorio, assumendo così un ruolo di “centro educativo”

Inclusive Openings - Aperture inclusive

none1noAbstract Following the lockdown due to the Covid-19 pandemic, it is estimated that worldwide in spring 2020 about 1.3 billion students were unable to attend school. This kind of massive “social experiment” has brought out all the benefits, but also the limits, of a cybernetic educational relationship, significantly lacking a fundamental dimension in educational setting: bodily interaction. This is certainly not an additional element at a developmental level, as it is consubstantial to educational experience that, as such, involves many human features. Personal body must be considered as the authentic and irreplaceable cornerstone of a complex system, which globally embraces affective, cognitive, social, pragmatic, political, cultural dimensions; and this applies to everyone, including disabled people. To offset the shortages due to DAD, therefore, is proposed to consider an antithetical educational approach: Outdoor Learning. The latter appears to be useful in stimulating practices of direct relation with environments, contexts and people, which scientific researches consider motivating and successfully stimulating knowledge and skills with a high degree of transferability. Therefore, hopefully schools will open up (in every sense) to educational ways who are meant to deepen relations with local landscapes, taking on the role of a real “cultural centre”. A causa del lockdown imposto a seguito della pandemia da Covid-19, si calcola che nella primavera del 2020 circa 1,3 miliardi di studenti non abbiano potuto frequentare la scuola. Per affrontare tale problema è stata adottata la Didattica a Distanza, che ha fatto emergere tutti i benefici ma anche i limiti di una relazione educativa virtuale, essendo completamente priva di una dimensione centrale dell’educazione: l’interazione corporea. Questa risulta infatti un elemento non certo accessorio nella formazione personale, in quanto consustanziale ad esperienze che, in quanto tali, coinvolgono i molti livelli della realtà umana. Il corpo va dunque considerato come l’autentico e insostituibile cardine di un complesso sistema globale che abbraccia dimensioni affettive, cognitive, sociali, pragmatiche, politiche, culturali, ecc. – e ciò vale per tutti, disabili compresi. Al fine di controbilanciare le carenze indotte dalla DAD, si propone di considerare un antitetico approccio pedagogico e didattico: l’Outdoor Learning. Quest’ultimo appare in grado di progettare situazioni che le ricerche indicano come motivanti, efficaci e democratiche, grazie alla sperimentazione di relazioni dirette con ambienti, contesti e persone capaci d’ottenere processi d’apprendimento e competenze con alto grado di trasferibilità. Si auspica pertanto che la scuola si apra maggiormente (in tutti i sensi) alle relazioni con il territorio, assumendo così un ruolo di “centro educativo”.openBortolotti A.Bortolotti A

Fully integrated CMOS overvoltage protection circuit for automotive applications

The voltage signal at the output of the power device driving the ignition coil or the fuel injector of a car engine is often required to be detected and processed for control and diagnostic purposes. Providing this kind of signals to an integrated circuit raises several design and reliability issues due to the presence of voltage peaks of several hundred volts. The design and implementation of an integrated detection and overvoltage protection circuit is presented. A prototype chip was implemented in a 350 nm CMOS technology without a thick-oxide option. The measured performance over the -40 to +125°C temperature range is in good agreement with the simulation results

An extended temperature range UHF RFID front-end in CMOS 350 nm

This paper describes the architecture and the transistor-level implementation of a UHF RFID front-end designed in CMOS 0.35μm technology with limited analog options to comply with EPC Class1/Generation2 standard. Since power acquisition is critical to RFID tag performance, two rectifier architectures are proposed and their performance is assessed by simulation in extended temperature range. In spite of technology constraints, good performance and low power consumption are obtained by the RFID front-end

Low-power 3^rd order ΣΔ modulator in CMOS 90-nm for sensor interface applications

The manuscript describes the design and implementation of a low-power, fully differential switched-capacitor ΣΔ modulator in STM 90-nm CMOS technology, for sensor interface applications. With the aid of an accurate behavioral model, the power consumption is minimized without sacrificing the effective resolution. Through the optimization of single-stage integrators, with feed-forward summation, and using a class-A OTA op-amp with local positive feedback, a total power consumption of 50-μW from a 1.2-V power supply is achieved. The modulator reaches a peak SNR of 94-dB and a noise floor of 8.6-μV-rms over a 250-Hz signal bandwidth. The proposed design is one of the first modulator implemented in a 90-nm CMOS and achieving a 16-bit effective resolution with a 1.5-pJ/conv. figure-of-merit

A Low Power Temperature Sensor for IOT Applications in CMOS 65nm Technology

This paper describes the architecture of a smart temperature sensor designed in CMOS 65nm technology node, intended for IOT and RFID applications. The shift of the trimming circuitry and of a portion of the readout operations into the digital domain, combined with a reduced design complexity in the sensor analog front-end, allow the min- imization of the power consumption. The maximum inaccuracy of the sensor, obtained by means of a two point calibration, is ±0.3o C over the [-40°C÷125°C] temperature range, with an average power consumption of 375 nW at a conversion speed of 1 Sa/s

L'educazione motoria nella scuola primaria

Educare attraverso il corpo e il movimento \ue8 una tematica su cui esiste molta attenzione ma anche scarso riscontro attuativo nelle pratiche utilizzate in ambito scolastico. Realizzare un libro che tratta questo argomento, dunque, \ue8 un\u2019operazione dovuta ma altres\uec delicata, per i differenti sguardi di cui \ue8 destinataria l\u2019educazione fisica, o educazione motoria che dir si voglia, nella scuola primaria. L\u2019idea di questo testo \ue8 nata dall\u2019esigenza di condensare, in un\u2019unica pubblicazione, alcuni temi importanti sia per gli studenti, afferenti ai corsi di Scienze dell\u2019educazione, sia per gli insegnanti in servizio nella scuola primaria. Gli argomenti trattati nei vari capitoli, scritti da docenti di diversi atenei italiani, costituiscono una rilettura ragionata e integrata sui temi della corporeit\ue0, del movimento, degli stili d\u2019insegnamento, metodologia e didattica, programmazione e valutazione, tesa a sostenere una professionalit\ue0 in continua evoluzione rispetto al mutare delle nuove generazioni. Per tale motivo, la prospettiva assunta nella scrittura, ponendo al centro dell\u2019attenzione l\u2019educazione motoria, individua nel corpo e nel movimento cornici di ricerca di molteplici ambiti disciplinari, anche alla luce delle indicazioni neuroscientifiche relati- ve all\u2019embodied cognition, e alla loro declinazione in embodied education da parte delle scienze pedagogiche: esperienze educative che non possono prescindere dal coinvolgimento del corpo e dell\u2019agire, come espressione della persona che ogni bambino \ue8 in ogni momento e con- testo della giornata scolastica. Cambiano gli insegnamenti e le attivit\ue0, di ora in ora, ma ogni singolo allievo attribuisce significato e conferisce continuit\ue0 a tutte le esperienze e ai vissuti che si susseguono nel dipanarsi della quotidianit\ue0. In tal senso gli stili d\u2019insegnamento rappresentano un dispositivo di mediazione che declina i contenuti di apprendimento in un vissuto soggettivo. La professionalit\ue0 dell\u2019insegnante riflessivo non si realizza solo nella predisposizione di un\u2019ampia gamma di compiti motori, scelti o creati ad hoc per quella particolare classe, ma anche per la capacit\ue0 di proporli con stili educativi diversificati, in base alle competenze e ai bisogni dei bambini, agli obiettivi perseguiti, ai tempi e agli spazi disponibili. La risposta creativa, originale, intuitiva, sollecitata negli allievi, dipende sostanzialmente dalla possibilit\ue0 produttiva che viene loro garantita, attraverso le modalit\ue0 con cui vengono proposte le varie esperienze educative. Solo tale modus operandi garantisce i legami tra funzioni cognitive, motorie, emotive, sociali e genera competenze trasferibili a successivi apprendimenti e contesti. Nel contempo viene a modificarsi anche la procedura valutativa, non pi\uf9 unicamente basata sulla verifica misurabile di abilit\ue0 e conoscenze, ma allargata alla verifica qualitativa di competenze, aperta ai processi di autovalutazione dell\u2019allievo. Non meno importanti, in sintonia con i bisogni emergenti nei bambini e nelle bambine, sono le tematiche riferite al territorio, agli stili di vita attivi, alle attivit\ue0 all\u2019aria aperta, come ambiti inclusivi e di raccordo tra le varie figure educative che, in modo pi\uf9 o meno consapevole, sono corresponsabili dello sviluppo evolutivo dei pi\uf9 piccoli: la famiglia, la scuola, le associazioni territoriali e sportive. Alla rete di figure adulte che circonda l\u2019infanzia spetta il compito di concretizzare il patto formativo che dovrebbe caratterizzarla. Non \ue8 pi\uf9 possibile, in altre parole, pensare a una didattica solo curricolare, svolta in aula, ma a un suo ampliamento aperto alle possibilit\ue0 che il territorio e la sua organizzazione mettono a disposizione per sostenere e integrare l\u2019esperienza scolastica. L\u2019insegnante, allora, assume anche il ruolo di qualificato operatore di sistema, capace di rivisitare i tempi e gli spazi scolastici ed extrascolastici, in grado di organizzare esperienze che prolunghino il lavoro di classe in altri contesti, promotore di sani stili di vita attraverso l\u2019offerta di ulteriori opportunit\ue0 in cui coinvolgere corpo e movimento

Sulla traduzione letteraria

Il volume raccoglie una serie di saggi scritti da teorici della traduzione, poeti traduttori, storici della traduzione sulla traduzione letteraria ed è il risultato di un seminario sulla traduzione tenutosi alla University of Chicago e coordinato dal curatore del volume fra il 1999 e il 2001