Contribution a la conception et a la realisation d'un circuit specifique de codage des informations issues du calorimetre d'une experience aupres du lhc

par VALERIE HERMEL CHAMBERT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J. LECOQ.

Soutenue en 1996

à Chambéry .


  • Résumé

    Les signaux issus du lhc presentent une dynamique de 16 bits et requierent une precision de 8 bits. La frequence d'echantillonnage est de 40mhz. Nous nous proposons de realiser un convertisseur analogique numerique en format flottant, dont la precision est adaptee a celle du calorimetre. Nous divisons la dynamique en 8 gammes positives et 5 negatives, et nous codons le resultat de la conversion sur 8 bits de mantisse, 1 bit de signe et 4 bits d'exposant. Le convertisseur comprend: un convertisseur de gamme qui fournit le numero de la gamme et le signe du signal, un etage d'amplification commande par le convertisseur de gamme, et un convertisseur classique qui evalue la mantisse. Nous avons porte nos efforts sur le convertisseur de gamme, car c'est la seule partie du convertisseur qui voit toute la dynamique. Pour minimiser les problemes de perturbation de mode commun, nous avons choisi une architecture entierement differentielle. Nous avons dessine et realise une echelle de references differentielle, un echantillonneur-bloqueur, un comparateur et la logique de numero de gamme, en utilisant la technologie bicmos 1,2 micrometre d'ams. L'echelle de references est un amplificateur differentiel soigneusement compense qui comprend une serie de resistances symetriques dans les collecteurs. L'echantillonneur-bloqueur est un amplicateur differentiel bipolaire de gain unite a bouclage capacitif. Les comparateurs comportent une entree differentielle bipolaire, un amplificateur cmos cascode, et une bascule cmos. La logique a ete realisee a l'aide de cellules fournies par le fondeur. Nous presentons le type de codage utilise, l'architecture du convertisseur, les etapes de conception, les resultats de simulation, le dessin des masques et les resultats de tests des circuits


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Informations

  • Détails : 143 P.
  • Annexes : 16 REF.

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