Conception d'un convertisseur analogique-numérique et d'un échantillonneur-bloqueur sur substrat Arséniure de Gallium

par Philippe Martin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de R. Marbot.

Soutenue en 1987

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

Le président du jury était René Castagné.

Le jury était composé de P. Saul, Maurice Gloanec, R. Marbot, G. Rey, René Castagné.


  • Résumé

    Une structure originale de convertisseur analogique-numérique a été étudiée. Elle utilise une méthode de conversion dichotomique et asynchrone, dans laquelle des courants sont comparés à des sources de courant de référence. Les particularités de cette méthode de conversion par rapport aux méthodes classiques de type FLASH sont analysées. La faible complexité d'un tel convertisseur doit conduire à de meilleurs rendements de fabrication, particulièrement si l'on prend en compte la dispersion des composants sur substrat d'arséniure de gallium. Par contre, l'architecture cascadée donne lieu à des suites de commutations complexes, et des temps de conversion variables. Ce comportement, très différent de celui d'un FLASH, est étudié en détail afin d'évaluer correctement les performances atteignables. Des résultats obtenus sur des parties de tels convertisseurs sont présentés, des défauts de fonctionnement sont attribués à des phénomènes parasites tels que le side-gating. La durée des conversions par ce type de méthodes exige la présence d'échantillonneurs-bloqueurs en tête du convertisseur. Les qualités et défauts de plusieurs structures d'échantillonneurs-bloqueurs réalisables en AsGa sont analysées. D'excellents résultats sur deux types de ces circuits, réalisés sur le process AsGa de THOMSON/H&M, sont présentés en même temps que les méthodes de mesure permettant de les obtenir. La fonctionnalité de ces échantillonneurs-bloqueurs à une fréquence d'horloge supérieure à 420MHz est démontrée, l'affinement de l'étude permettant de passer à des fréquences de l'ordre du GHz.

  • Titre traduit

    Gallium arsenide analog-digital converter and sample and hold design


  • Résumé

    An original structure of analog-to-digital converter has been studied. Is it based upon an asynchronous dichotomic method, where currents are compared to reference current sources. Particularities of this conversion method compared to more classical ones, like FLASH conversion, are studied. The low complexity of such a converter should lead to better yields, especially considering dispersion of device characteristics on Gallium Arsenide substrate. However, the cascaded architecture implies very complex switching events, and variable conversion times. This behavior is very different from that of FLASH conversion, and is studied in order to evaluate the performances that could be reached. Measurement results, obtained on sub-parts of such a converter, are reported. Functional defects are attributed to parasitic effects, such as side-gating. A sample-and-hold device is required ahead of such a converter, because the signal should be steady during the whole conversion. Qualities and drawbacks of several sample-and-hold designs suitable for GaAs are discussed. Excellent results on two different types of circuits, processed on THOMSON/H&M GaAs line, are reported along with the measurament methods used. Functionality of these circuits is demonstrated at clock frequencies over 420MHz, more refined designs should reach clock frequencies around 1GHz.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (208 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 201

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)362
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034693
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