A CMOS low pass filter for soc lock-in-based measurement devices

This paper presents a fully integrated Gm–C low pass ¿lter (LPF) based on a current ¿steering Gm reduction-tuning technique, specifically designed to operate as the output stage of a SoC lock-in amplifier. To validate this proposal, a first-order and a second-order single-ended topology were integrated into a 1.8 V to 0.18 µm CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) process, showing experimentally a tuneable cutoff frequency that spanned five orders of magnitude, from tens of mHz to kHz, with a constant current consumption (below 3 µA/pole), compact size (<0.0140 mm2 /pole), and a dynamic range better than 70 dB. Compared to state-of-the-art solutions, the proposed approach exhibited very competitive performances while simultaneously fully satisfying the demanding requirements of on-chip portable measurement systems in terms of highly efficient area and power. This is of special relevance, taking into account the current trend towards multichannel instruments to process sensor arrays, as the total area and power consumption will be proportional to the number of channels

A Low-quiescent Current Full on-chip 1.2 V CMOS Low Drop-Out Regulator

This paper presents a fully-integrated low-power 0.18 µm CMOS Low-Dropout (LDO) regulator for battery operated portable devices. It provides an accurate 1.2 V output voltage from 3.3 V to 1.3 V input voltages up with only 5.9 µA quiescent current, including an all-MOS 0.4 V reference voltage

1.0 v-0.18 µm CMOS tunable low pass filters with 73 db dr for on-chip sensing acquisition systems

This paper presents a new approach based on the use of a Current Steering (CS) technique for the design of fully integrated Gm–C Low Pass Filters (LPF) with sub-Hz to kHz tunable cut-off frequencies and an enhanced power-area-dynamic range trade-off. The proposed approach has been experimentally validated by two different first-order single-ended LPFs designed in a 0.18 µm CMOS technology powered by a 1.0 V single supply: a folded-OTA based LPF and a mirrored-OTA based LPF. The first one exhibits a constant power consumption of 180 nW at 100 nA bias current with an active area of 0.00135 mm2 and a tunable cutoff frequency that spans over 4 orders of magnitude (~100 mHz–152 Hz @ CL = 50 pF) preserving dynamic figures greater than 78 dB. The second one exhibits a power consumption of 1.75 µW at 500 nA with an active area of 0.0137 mm2 and a tunable cutoff frequency that spans over 5 orders of magnitude (~80 mHz–~1.2 kHz @ CL = 50 pF) preserving a dynamic range greater than 73 dB. Compared with previously reported filters, this proposal is a competitive solution while satisfying the low-voltage low-power on-chip constraints, becoming a preferable choice for general-purpose reconfigurable front-end sensor interfaces

A Low Pass Filter With sub-Hz Cutoff Frequencies for a Portable On-Chip Lock-in Microinstrument

This paper presents a first-order single-ended fully-integrated Low Pass Filter (LPF) tunable from 114 mHz to 2.5 kHz, designed to conform the output stage of a portable lock-in amplifier requiring fc = 0.5 Hz, 5 Hz cutoff frequencies. It achieves the two target fc over a -40 to 120 °C range with a power consumption of 2.7 μW at 1.8 V supply, compact size and dynamic range above 80 dB.Este artículo presenta un filtro pasa baja (LPF) completamente integrado de primer orden programable de 114 mHz a 2.5 kHz, diseñado para formar parte de la etapa de salida de un Amplificador Lock-In portátil que requiere frecuencias de corte fc = 0.5, 5 Hz . Alcanza las dos frecuencias de corte objetivo en un rango de -40 a 120 °C con un consumo de energía de 2.7 μW, una tensión de alimentación de 1.8 V, un tamaño compacto y un rango dinámico por encima de los 80 dB

A 180nm CMOS Capacitorless Low Drop-Out Regulator for Battery-operated System

This paper presents a fully-integrated 180nm CMOS low drop-out regulator based on a simple telescopic cascode-compensated amplifier driving a PMOS pass-device. It provides a high precision 1.8V output voltage for battery voltages from 3.6V to 1.93V up to a 50mA load current with only 22μA quiescent current

A Fully Differential Variable Gain Amplifier for Portable Impedance Sensing Applications

This paper presents a Variable Gain Amplifier (VGA) designed in a 0.18 μm CMOS process to operate in an impedance sensing interface. Based on a transconductance-transimpedance (TC-TI) approach with intermediate analog-controlled current steering, it exhibits a gain ranging from 5 dB to 38 dB with a constant bandwidth around 318 kHz, a power consumption of 15.5 μW at a 1.8 V supply and an active area of 0.021 mm2

CMOS Design of Reconfigurable SoC Systems for Impedance Sensor Devices

La rápida evolución en el campo de los sensores inteligentes, junto con los avances en las tecnologías de la computación y la comunicación, está revolucionando la forma en que recopilamos y analizamos datos del mundo físico para tomar decisiones, facilitando nuevas soluciones que desempeñan tareas que antes eran inconcebibles de lograr.La inclusión en un mismo dado de silicio de todos los elementos necesarios para un proceso de monitorización y actuación ha sido posible gracias a los avances en micro (y nano) electrónica. Al mismo tiempo, la evolución de las tecnologías de procesamiento y micromecanizado de superficies de silicio y otros materiales complementarios ha dado lugar al desarrollo de sensores integrados compatibles con CMOS, lo que permite la implementación de matrices de sensores de alta densidad. Así, la combinación de un sistema de adquisición basado en sensores on-Chip, junto con un microprocesador como núcleo digital donde se puede ejecutar la digitalización de señales, el procesamiento y la comunicación de datos proporciona características adicionales como reducción del coste, compacidad, portabilidad, alimentación por batería, facilidad de uso e intercambio inteligente de datos, aumentando su potencial número de aplicaciones.Esta tesis pretende profundizar en el diseño de un sistema portátil de medición de espectroscopía de impedancia de baja potencia operado por batería, basado en tecnologías microelectrónicas CMOS, que pueda integrarse con el sensor, proporcionando una implementación paralelizable sin incrementar significativamente el tamaño o el consumo, pero manteniendo las principales características de fiabilidad y sensibilidad de un instrumento de laboratorio. Esto requiere el diseño tanto de la etapa de gestión de la energía como de las diferentes celdas que conforman la interfaz, que habrán de satisfacer los requisitos de un alto rendimiento a la par que las exigentes restricciones de tamaño mínimo y bajo consumo requeridas en la monitorización portátil, características que son aún más críticas al considerar la tendencia actual hacia matrices de sensores.A nivel de celdas, se proponen diferentes circuitos en un proceso CMOS de 180 nm: un regulador de baja caída de voltaje como unidad de gestión de energía, que proporciona una alimentación de 1.8 V estable, de bajo ruido, precisa e independiente de la carga para todo el sistema; amplificadores de instrumentación con una aproximación completamente diferencial, que incluyen una etapa de entrada de voltaje/corriente configurable, ganancia programable y ancho de banda ajustable, tanto en la frecuencia de corte baja como alta; un multiplicador para conformar la demodulación dual, que está embebido en el amplificador para optimizar consumo y área; y filtros pasa baja totalmente integrados, que actúan como extractores de magnitud de DC, con frecuencias de corte ajustables desde sub-Hz hasta cientos de Hz.<br /

c-Src signaling in triple negative breast cancer cells: role of Cyr61

Póster presentado al CNIO Frontiers Meeting: "Metastasis Initiation: Mechanistic Insights and Therapeutic Opportunities", celebrado en el Spanish National Cancer Research Centre (CNIO) Auditorium del 28 al 30 de septiembre de 2015.The SFKs (Src Family Kinases) control cellular pathways involved in division, motility, adhesion, angiogenesis, and survival. Therefore, their deregulation is associated with tumorigenesis, and metastasis. c-Src is overexpressed and/or aberrantly activated in epithelial tumors: pancreatic, colorectal, prostatic, ovarian, breast, etc. We previously showed that SFKs catalytic inhibitors (Dasatinib, PP2, and SU6656) reduce proliferation, migration, and invasiveness of MDA-MB-231. Here, we analyzed c-Src contribution to initial steps of metastasis by Tet-On conditional expression of a specific shRNA-c-Src, which suppressed c-Src mRNA and protein levels in MDA-MB-231. c-Src suppression did not alter cell proliferation or survival, but it significantly reduced anchorage-independent growth. Concomitantly with diminished tyrosine-phosphorylation/activation of Fak, caveolin-1, paxillin and p130CAS, c-Src depletion inhibited migration, invasion, transendothelial migration, and reduced MMP2, MMP7 and MMP9 in secretome. Quantitative proteomic analyses of secretome showed that Cyr61 levels, detected in exosomal fraction, were diminished upon shRNA-c-Src expression. However, Cyr61 expression was unaltered inside cells. Cyr61 partially colocalized with cis-Golgi gp74 marker, and with exosomal marker CD63, but c-Src depletion did not alter their distribution. In SUM159PT, transient c-Src suppression also reduced secreted exosomal Cyr61. Furthermore, conditional expression of c-Src dominant negative mutant (c-Src-K295M/Y527F) in MDA-MB-231 and in SUM159PT diminished secreted Cyr61 as well. Cyr61 transient suppression in MDA-MB-231 inhibited invasion and transendothelial migration. Finally, in both MDA-MB-231 and SUM159PT, a neutralizing Cyr61 antibody restrained migration. Collectively, these results suggest that c-Src regulates secreted proteins, including exosomal Cyr61, which are involved in modulating the metastatic potential of triple negative breast cancer cells.Peer Reviewe

Caracterización experimental de dispositivos nanoelectrónicos en el rango criogénico

This work presents the experimental characterisation of the behaviour at different temperatures of integrated transistors in a commercial integrated circuit in CMOS technology. The temperature range of interest covers the usual operating range of these devices (from -40 ºC to +80 ºC) and also includes the characterisation at ultra-low temperatures up to the cryogenic regime at 4 K.En este trabajo se presenta la caracterización experimental del comportamiento a distintas temperaturas de transistores integrados en un circuito integrado comercial en tecnología CMOS. El rango de temperaturas de interés abarca el habitual de operación de dichos dispositivos (de -40 ºC a +80&nbsp;ºC) e incluye también la caracterización a ultra-baja tempertura hasta el régimen criogénico a 4 K

Diseño de un ASIC para la caracterización estadística de transistores a temperatura criogénica

En este trabajo de fin de máster se ha realizado el diseño y simulación con Cadence de un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) basado en matrices de transistores MOS de tamaño variable. La finalidad de este es caracterizar estadísticamente cada transistor de manera individual, extrayendo sus curvas características, a partir de las cuales es posible derivar distintas conclusiones. La selección de un transistor en cuestión se lleva a cabo por medio de un sistema digital de control, que también ha sido diseñado.Para ello, se implementan distintas etapas de circuito, en orden creciente de jerarquía, que se van incorporando en sus etapas consecutivas hasta llegar al sistema final, de complejidad considerable.Los resultados extraídos de este trabajo permitirán elaborar un modelo en el rango de temperaturas criogénicas, hasta ahora inexistente. <br /