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- Ultra-low noise, high-frame rate readout design for a 3D-stacked CMOS image sensorPublication . Freitas, Luís Miguel Carvalho; Dias, Fernando Manuel Rosmaninho Morgado FerrãoDue to the switch from CCD to CMOS technology, CMOS based image sensors have become smaller, cheaper, faster, and have recently outclassed CCDs in terms of image quality. Apart from the extensive set of applications requiring image sensors, the next technological breakthrough in imaging would be to consolidate and completely shift the conventional CMOS image sensor technology to the 3D-stacked technology. Stacking is recent and an innovative technology in the imaging field, allowing multiple silicon tiers with different functions to be stacked on top of each other. The technology allows for an extreme parallelism of the pixel readout circuitry. Furthermore, the readout is placed underneath the pixel array on a 3D-stacked image sensor, and the parallelism of the readout can remain constant at any spatial resolution of the sensors, allowing extreme low noise and a high-frame rate (design) at virtually any sensor array resolution. The objective of this work is the design of ultra-low noise readout circuits meant for 3D-stacked image sensors, structured with parallel readout circuitries. The readout circuit’s key requirements are low noise, speed, low-area (for higher parallelism), and low power. A CMOS imaging review is presented through a short historical background, followed by the description of the motivation, the research goals, and the work contributions. The fundamentals of CMOS image sensors are addressed, as a part of highlighting the typical image sensor features, the essential building blocks, types of operation, as well as their physical characteristics and their evaluation metrics. Following up on this, the document pays attention to the readout circuit’s noise theory and the column converters theory, to identify possible pitfalls to obtain sub-electron noise imagers. Lastly, the fabricated test CIS device performances are reported along with conjectures and conclusions, ending this thesis with the 3D-stacked subject issues and the future work. A part of the developed research work is located in the Appendices.
- Modelação matemática como proposta pedagógica num curso técnico de gestão e programação de sistemas informáticosPublication . Mendes, Ana Luísa Gomes; Santos, Elci Alcione Almeida dosNa prática do exercício docente, é sensível nos professores de matemática a preocupação permanente de encontrar as melhores metodologias de ensino e as possíveis maneiras de intervir no sentido de otimizar os processos de aprendizagem dos alunos, procurando que estes se convertam realmente em conhecimento significativo e funcional, de tal forma que os mesmos possam integrar-se ao mundo para o transformar, assim como lograrem a sua própria transformação de modo a construírem e enriquecerem significados de forma permanente e consolidada. Assim sendo, no âmbito do meu Estágio do curso de Mestrado de Ensino em Matemática do 3º ciclo do Ensino Básico e Secundário, desenvolvi o presente estudo que visou analisar o impacto da implementação da Modelação Matemática como estratégia pedagógica, bem como do modo como esta incide na aprendizagem da Estatística e das Funções Periódicas, mais concretamente, no estudo em apreço, na turma do 10º ano do Curso Profissional Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos. O trabalho é fundamentado numa pesquisa bibliográfica que toma por base um olhar da Modelação Matemática como metodologia de ensino, bem como o desenvolvimento da criatividade, além de serem apresentadas três propostas práticas de Modelação em Estatística e Funções Periódicas na sala de aula, sob a perspetiva dessa metodologia de ensino.