Desarrollo de Sistemas Integrados bajo el principio de "sistemas de un solo chip" (SOC)

 

Quiénes somos

Nos enorgullece presentarnos como un grupo de vanguardia, recientemente establecido, dedicado a la resolución de problemas en el ámbito de la instrumentación científica. Nuestra pasión radica en crear soluciones a medida a través del diseño de circuitos integrados en procesos comerciales altamente avanzados, como 180 nm, 130 nm, 90 nm y 65 nm. Trabajamos incansablemente para abordar desafíos nacionales e internacionales, buscando marcar una diferencia significativa en la sociedad.

 

Ofrecemos un portafolio de tecnologías innovadoras que abarcan diversas áreas, desde instrumentación científica y salud hasta IoT y acondicionamiento de sensores. Nuestro enfoque también se extiende al desarrollo de System-On-Chip y ASIC.

 

Nuestro objetivo es consolidarnos como un referente internacional en el diseño de circuitos integrados, con un portafolio de soluciones que atienden problemas nacionales y desafíos de importancia global. Trabajamos con dedicación y compromiso para impulsar avances tecnológicos y promover un impacto positivo en nuestra sociedad.

Visión  

Nuestra visión es convertirnos en el principal centro de diseño de circuitos integrados a nivel internacional, reconocidos por nuestra excelencia y liderazgo en la solución de problemas tanto a nivel nacional como global. Nos esforzamos por ser pioneros en la creación de soluciones innovadoras en el campo de la instrumentación científica, impulsando avances tecnológicos que impacten positivamente en la sociedad.

 

Guiados por nuestra visión, nos esforzamos por marcar la diferencia en el panorama de la instrumentación científica, contribuyendo al progreso de la salud, el desarrollo tecnológico y la investigación en nuestro país y más allá. Con dedicación y pasión, trabajamos para impulsar la innovación y brindar soluciones de vanguardia que aborden los desafíos más apremiantes de nuestra sociedad.

 

Misión  

Nuestra misión es ser el centro líder en la resolución de problemas de instrumentación científica en áreas clave como la salud, el desarrollo tecnológico y la investigación en nuestro país. Nos destacamos al emplear procesos de fabricación de circuitos integrados de última generación, aprovechando al máximo su potencial para ofrecer soluciones innovadoras y de alto impacto. 

Nos esforzamos por superar los límites de la instrumentación científica a través del diseño y desarrollo de circuitos integrados, buscando constantemente la excelencia y la calidad en todas nuestras soluciones. Al mismo tiempo, nos enorgullece compartir nuestro conocimiento y ser un referente en la transferencia de tecnología a la sociedad, promoviendo la difusión y el avance de la ciencia y la tecnología.

Trabajamos en estrecha colaboración con nuestros clientes y socios, comprendiendo a fondo sus necesidades y desafíos, y brindándoles soluciones personalizadas que impulsen su éxito. Con un enfoque centrado en la innovación, nos esforzamos por estar a la vanguardia de las últimas tendencias y avances en el campo de la instrumentación científica, asegurando así nuestro papel como líderes en la industria. 

 

Objetivos 

  • Desarrollo de proyectos en instrumentación científica: Establecer como objetivo principal el desarrollo de proyectos innovadores en el campo de la instrumentación científica, abordando desafíos técnicos y contribuyendo al avance de la ciencia y la tecnología. 

  • Capitalización de recursos humanos: Promover el crecimiento y desarrollo del equipo humano mediante programas de capacitación y desarrollo profesional. Esto garantizará que el grupo cuente con profesionales altamente calificados y actualizados en las tecnologías y metodologías más avanzadas, fortaleciendo así la capacidad de ofrecer soluciones de calidad y mantenerse competitivos en el campo de la instrumentación científica. 

  • Capacitación en herramientas de diseño asistido por computadora: Priorizar la capacitación y el desarrollo de habilidades en las herramientas de diseño asistido por computadora. Esto asegurará que los miembros del grupo estén al tanto de las últimas tecnologías y puedan aprovechar al máximo las herramientas disponibles para el diseño de circuitos integrados. 

  • Participar en convocatorias nacionales e internacionales: Identificar y someter proyectos en el marco de convocatorias en el área de instrumentación científica con un enfoque humanista. Esto permitirá acceder a financiamiento y recursos adicionales para desarrollar soluciones innovadoras que aborden desafíos específicos. 

  • Establecer convenios de colaboración estratégica: Buscar activamente oportunidades para establecer convenios y colaboraciones con instituciones destacadas a nivel nacional e internacional. Estas alianzas permitirán compartir conocimientos, recursos y experiencia, impulsando aún más la capacidad para abordar problemas complejos. 

Equipo de Trabajo

 

          Dr. José Miguel Rocha Pérez 

          jmiguel@inaoep.mx 
          Responsable de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

          22 22 66 31 00 Ext. 7536

          Google Scholar Profile

 

 

        Dr. Alejandro Bautista Castillo

        abautista@inaoep.mx 
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

         CADENCE Licensing Professor 

        22 22 66 31 00 Ext. 7536

         Google Scholar Profile

 

        Dr. Gregorio Zamora Mejia

        gregorio.zamora@inaoep.mx
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7532

         Google Scholar Profile

 

 

        Dr. Victor Hugo Carbajal-Gómez

        victor.carbajalg@inaoep.mx
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7538

         Google Scholar Profile

 

 

 

        Dr Luis Carlos Alvarez Simon

        lcalvarez@inaoep.mx
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7532

         Google Scholar Profile

 

 

         Dr Alejandro Silva Juárez

        asilvaj@inaoe.mx
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7535

         Google Scholar Profile

 

 

        Dr. Sergio Alejandro Rosales Nuñez

        srosales@inaoe.edu.mx
        Diseñador de Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7535

         Linkedin

Proyectos

El proyecto MexSIC tiene como objetivo el desarrollo de un sistema de adquisición de datos (DAQ) que utiliza arreglos de SiPMs (Fotomultiplicadores de Silicio) integrados en un único chip. Este sistema formará parte de sistemas modulares completos, que se asistirán mediante unidades de Arreglos de Compuertas Programables por Campo (FPGA). Esta integración en un solo chip reduce el consumo de energía, minimiza el ruido presente en soluciones discretas y reduce significativamente los tiempos de respuesta. 

Para demostrar el sistema DAQ propuesto, se utilizará un Telescopio Cherenkov Atmosférico (TCA) con un concepto novedoso, que consta de 1440 unidades de SiPM. El circuito integrado propuesto se desarrolla en una tecnología comercial CMOS de 180 nm e incluye: 

  • Una etapa de amplificación y adaptación de las señales de entrada. 

  • Una unidad lógica de discriminación de estas señales. 

  • Un convertidor tiempo-a-digital (TDC) que detectará el momento preciso de detección de un evento deseado y su duración. 

  • Un convertidor carga-a-digital (QDC) que medirá la cantidad de carga eléctrica contenida en el pulso eléctrico generado por el destello detectado. 

  • Una unidad de conversión analógico-digital (ADC). 

Con este enfoque, el proyecto MexSIC busca avanzar en la eficiencia y rendimiento de los sistemas de adquisición de datos, brindando soluciones integradas y mejorando la precisión y la eficacia en la detección y medición de eventos deseados. 

 

iSensMEX

 

"iSensMEX" es una plataforma nacional dedicada al desarrollo y fabricación de sensores y actuadores inteligentes aplicados en energía, salud y seguridad. Su objetivo principal es articular, complementar y potenciar las capacidades de investigación, desarrollo tecnológico e innovación abierta en áreas como materiales avanzados, semiconductores, dispositivos electrónicos integrados, sistemas e instrumentos. Esta plataforma se enfoca en la fabricación e integración de sensores y actuadores inteligentes para su aplicación en diversos campos. 

Los cuatro entregables claves de iSensMEX son: 

  • Sensor de monitoreo rápido de creatinina en pacientes con enfermedad renal. 

  • Biosensor para la detección de la bacteria E. coli. 

  • Sensor para la detección de arsénico en agua potable. 

  • Sistema inteligente para la detección de vibraciones aplicado al análisis de estructuras, basado en tecnología de sensores piezoeléctricos y utilizado en el Sistema de Transporte Colectivo Metro. 

El grupo de SiCI tiene la misión de diseñar los circuitos integrados que acondicionarán las señales generadas por los sensores, preparándolas para su procesamiento por parte del usuario final. Estos diseños se llevarán a cabo utilizando la tecnología de fabricación de 180 nm y 65nm de TSMC. 

Con esta iniciativa, iSensMEX y el grupo SiCI buscan impulsar el desarrollo de soluciones innovadoras en el campo de los sensores y actuadores inteligentes, mejorando la calidad de vida, la seguridad y la eficiencia en diversos sectores de aplicación. 

 

 

 

Investigación y desarrollo de un prototipo de Sistema de Radar de Vigilancia Aérea 3D (220 Km) TPS-Camazot 220

Diseño de un ASIC para la instrumentación electrónica de los foto detectores de silicio para un telescopio de rayos Gamma.La Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) tiene como objetivo fortalecer su Sistema Integral de Vigilancia Aérea mediante la investigación y desarrollo de un prototipo de radar denominado Radar Camazot 2022. Este radar contribuirá a mejorar las operaciones militares contra el tráfico ilícito de drogas y armas provenientes de Centroamérica y Sudamérica. 

Los equipos de radar actuales cubren el 32 por ciento del espacio aéreo nacional, por lo tanto, se pretende aumentar esta capacidad hasta alcanzar el 68 por ciento restante, logrando un control total de la vigilancia y protección del espacio aéreo de México frente a vuelos clandestinos. 

El proyecto de investigación y desarrollo del radar de vigilancia aérea 3D TPS-Camazot se llevará a cabo en el Centro de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Mexicana (CIDEFAM) durante un período de 5 años. El objetivo principal es desarrollar un prototipo del sistema de radar en los primeros 3.5 años, para luego dedicar el año y medio restante a implementar un sistema operativo basado en este prototipo. Las especificaciones requeridas son las siguientes: 

  • Alcance de 220 a 250 km. 

  • Cobertura de altitud desde 2,000 pies hasta 38,000 pies. 

  • Sección transversal de radar de 2 m a la distancia y altitud definidas. 

Todo el desarrollo y construcción del sistema de radar se llevará a cabo exclusivamente en las instalaciones de SEDENA, donde se dispondrá de todos los recursos necesarios. Durante el proceso de desarrollo, se organizarán mesas de discusión para analizar las soluciones técnicas propuestas por seis grupos de trabajo, los cuales están enfocados en los siguientes subsistemas: antenas, sistema emisor/receptor, sistema modulador/demodulador, procesamiento digital de señales (PDS), interfaz gráfica de usuario y sistema mecatrónico. Estas mesas de trabajo contarán con la participación de expertos provenientes de instituciones nacionales de investigación y desarrollo científico y tecnológico, quienes brindarán servicios de consultoría. Además, el CIDEFAM (SEDENA) está interesado en la formación de personal altamente capacitado dentro de la propia institución. 

El grupo de SiCI tiene la responsabilidad de capacitar al personal de SEDENA en el diseño de circuitos integrados, con el propósito de que puedan desarrollar el sistema emisor/receptor. 

 

 

 

Servicios

Contacto

 

Sistemas y Circuitos Integrados (SiCI), INAOE

22 22 66 31 00 Ext. 7536

sici@inaoep.mx

 

 

 

About us?

We take great pride in introducing ourselves as a cutting-edge group, recently established, dedicated to problem-solving in the field of scientific instrumentation. Our passion lies in crafting tailor-made solutions through the design of integrated circuits in highly advanced commercial processes, such as 180 nm, 130 nm, 90 nm, and 65 nm. We tirelessly work to address both national and international challenges, aiming to make a significant difference in society.

 

We offer a portfolio of innovative technologies that span various domains, from scientific instrumentation and healthcare to IoT and sensor conditioning. Our focus also extends to the development of System-On-Chip and ASIC.

 

Our goal is to establish ourselves as an international reference in integrated circuit design, with a portfolio of solutions that address both national issues and globally significant challenges. We work with dedication and commitment to drive technological advancements and promote a positive impact on our society.

Vision  

Our vision is to become the foremost center for integrated circuit design on the international stage, renowned for our excellence and leadership in problem-solving at both the national and global levels. We strive to be pioneers in creating innovative solutions in the field of scientific instrumentation, driving technological advancements that positively impact society.

 

Guided by our vision, we endeavor to make a difference in the landscape of scientific instrumentation, contributing to the progress of healthcare, technological development, and research in our country and beyond. With dedication and passion, we work to fuel innovation and deliver cutting-edge solutions that address our society's most pressing challenges.

 

Mission  

Our mission is to be the leading center for solving scientific instrumentation problems in key areas such as healthcare, technological development, and research in our country. We distinguish ourselves by employing state-of-the-art integrated circuit manufacturing processes, harnessing their full potential to provide innovative and high-impact solutions.  

We strive to push the boundaries of scientific instrumentation through the design and development of integrated circuits, consistently seeking excellence and quality in all our solutions. At the same time, we take pride in sharing our knowledge and being a reference in technology transfer to society, promoting the dissemination and advancement of science and technology.

We work closely with our clients and partners, deeply understanding their needs and challenges, and providing them with customized solutions that drive their success. With a focus on innovation, we strive to stay at the forefront of the latest trends and advancements in the field of scientific instrumentation, thus ensuring our role as industry leaders.  

 

Objectives 

  • Development of projects in scientific instrumentation: Our primary goal is to develop innovative projects in the field of scientific instrumentation, addressing technical challenges and contributing to the advancement of science and technology. 

  • Human resources development: Promote the growth and development of the human team through training and professional development programs. This will ensure that the group comprises highly qualified professionals who are up-to-date with the most advanced technologies and methodologies, strengthening the ability to deliver quality solutions and remain competitive in the field of scientific instrumentation.  

  • Training in computer-aided design tools: Prioritize training and skill development in computer-aided design tools. This will ensure that group members are well-versed in the latest technologies and can make the most of available tools for integrated circuit design.  

  • Participation in national and international calls: Identify and submit projects within the framework of calls in the area of scientific instrumentation with a humanistic approach. This will enable access to additional funding and resources for developing innovative solutions to specific challenges. 

  • Establishment of strategic collaboration agreements: Actively seek opportunities to establish partnerships and collaborations with prominent institutions at the national and international levels. These alliances will allow for the sharing of knowledge, resources, and expertise, further enhancing the capacity to address complex problems. 

Team

 

          Dr. José Miguel Rocha Pérez 

          jmiguel@inaoep.mx 
          Head of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

          22 22 66 31 00 Ext. 7536

          Google Scholar Profile

 

 

        Dr. Alejandro Bautista Castillo

        abautista@inaoep.mx 
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

         CADENCE Licensing Professor 

        22 22 66 31 00 Ext. 7536

         Google Scholar Profile

 

        Dr. Gregorio Zamora Mejia

        gregorio.zamora@inaoep.mx
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7532

         Google Scholar Profile

 

 

        Dr. Victor Hugo Carbajal-Gómez

        victor.carbajalg@inaoep.mx
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7538

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        Dr Luis Carlos Alvarez Simon

        lcalvarez@inaoep.mx
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7532

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         Dr Alejandro Silva Juárez

        asilvaj@inaoe.mx
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7535

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        Dr. Sergio Alejandro Rosales Nuñez

        srosales@inaoe.edu.mx
        Designer of Systems and Integrated Circuits (SiCI), INAOE

        22 22 66 31 00 Ext. 7535

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Projects

 

MexSICDiseño de un ASIC para la instrumentación electrónica de los foto detectores de silicio para un telescopio de rayos Gamma.

The MexSIC project aims to develop a data acquisition system (DAQ) that utilizes arrays of Silicon Photomultipliers (SiPMs) integrated into a single chip. This system will be part of complete modular systems, assisted by Field-Programmable Gate Array (FPGA) units. This integration into a single chip reduces power consumption, minimizes noise present in discrete solutions, and significantly reduces response times.  

To demonstrate the proposed DAQ system, an Atmospheric Cherenkov Telescope (TCA) with a novel concept, consisting of 1440 SiPM units, will be used. The proposed integrated circuit is developed in a commercial 180 nm CMOS technology and includes:  

  • An amplification and signal adaptation stage. 

  • A logic unit for signal discrimination. 

  • A time-to-digital converter (TDC) that will detect the precise moment of detection of a desired event and its duration. 

  • A charge-to-digital converter (QDC) that will measure the amount of electrical charge contained in the detected flash pulse. 

  • An analog-to-digital conversion (ADC) unit. 

With this approach, the MexSIC project aims to advance the efficiency and performance of data acquisition systems, providing integrated solutions and improving accuracy and effectiveness in the detection and measurement of desired events.  

 

iSensMEX

 

"iSensMEX" is a national platform dedicated to the development and manufacturing of intelligent sensors and actuators applied in energy, health, and security. Its main objective is to articulate, complement, and enhance research, technological development, and open innovation capabilities in areas such as advanced materials, semiconductors, integrated electronic devices, systems, and instruments. This platform focuses on the manufacturing and integration of intelligent sensors and actuators for various applications.  

The four key deliverables of iSensMEX are:  

  • A rapid creatinine monitoring sensor for patients with kidney disease. 

  • A biosensor for detecting the E. coli bacteria. 

  • A sensor for detecting arsenic in drinking water. 

  • An intelligent vibration detection system applied to structural analysis, based on piezoelectric sensor technology and used in the Metro Collective Transportation System. 

The SiCI group has the mission of designing integrated circuits that will condition the signals generated by the sensors, preparing them for processing by the end-user. These designs will be carried out using TSMC's 180 nm and 65 nm manufacturing technology. 

With this initiative, iSensMEX and the SiCI group aim to drive the development of innovative solutions in the field of intelligent sensors and actuators, improving the quality of life, safety, and efficiency in various application sectors.  

 

 

 

Research and Development of a 3D Air Surveillance Radar System (220 Km) TPS-Camazot 220

Diseño de un ASIC para la instrumentación electrónica de los foto detectores de silicio para un telescopio de rayos Gamma.The Secretariat of National Defense (SEDENA) aims to strengthen its Comprehensive Air Surveillance System through the research and development of a radar prototype called Radar Camazot 2022. This radar will contribute to improving military operations against the illicit trafficking of drugs and weapons from Central and South America.  

Current radar systems cover 32 percent of national airspace, and the goal is to increase this capacity to cover the remaining 68 percent, achieving total control of Mexican airspace surveillance and protection against clandestine flights.  

The research and development project for the 3D air surveillance radar system TPS-Camazot will be carried out at the Mexican Air Force Research and Development Center (CIDEFAM) over a period of 5 years. The main objective is to develop a prototype of the radar system in the first 3.5 years, followed by dedicating the remaining year and a half to implementing an operational system based on this prototype. The required specifications are as follows:  

  • Range of 220 to 250 km. 

  • Altitude coverage from 2,000 feet to 38,000 feet. 

  • Radar cross-section of 2 meters at the defined distance and altitude. 

All development and construction of the radar system will take place exclusively at SEDENA facilities, where all necessary resources will be available. During the development process, discussion forums will be organized to analyze technical solutions proposed by six working groups focused on the following subsystems: antennas, transmitter/receiver system, modulator/demodulator system, digital signal processing (DSP), user interface, and mechatronic system. These working forums will involve experts from national institutions specializing in scientific and technological research and development, who will provide consulting services. Additionally, CIDEFAM (SEDENA) is interested in training highly skilled personnel within the institution.  

The SiCI group is responsible for training SEDENA personnel in the design of integrated circuits, with the purpose of enabling them to develop the transmitter/receiver system. 

 

 

 

Services

Contact

 

Systems and Integrated Circuits, INAOE

+52 22 22 66 31 00 Ext. 7536

sici@inaoep.mx

 

 

 

Última actualización:
26-10-2023 / 14:29 por: Alejandro Israel Bautista Castillo

 

Adress: Luis Enrique Erro # 1, Tonantzintla, Puebla, Mexico / Postcode 72840 / Tel: (222) 266.31.00 / Contact: difusion@inaoep.mx


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