Conception en technologie monolithique sur gaas de structures pseudo-amplificateur operationnel et amplificateur operationnel transconductance. Application au filtrage actif en micro-ondes

Gaas monolithic integrated design of pseudo-operational and transconductance amplifiers. Application to microwave active filtering

• Auteur / Autrice : ABDENOUR CHELOUAH
• Direction : Georges Alquié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le developpement actuel des reseaux de radiocommunications impose une miniaturisation des dispositifs micro-ondes de plus en plus importante. Dans les systemes d'emission et de reception en hautes frequences, le filtrage constitue l'une des fonctions electroniques de base ; il est donc essentiel de developper des structures actives integrees fonctionnant a ces frequences. Le memoire presente la conception en technologie monolithique micro-ondes de deux circuits lineaires assurant la fonction d'amplification large bande qui est a la base du principe des filtres actifs de type r-c et gm-c. Le premier circuit dont les performances ont ete optimisees est un pseudo-amplificateur operationnel realise en technologie mesfet 0. 5 m de gec-marconi. L'objectif etant d'obtenir un produit gain-bande tres eleve (aux environ de 10 ghz), ceci avec un bon comportement en gain et phase afin d'assurer une bonne stabilite, l'architecture proposee a necessite la mise au point de blocs fonctionnels elementaires permettant d'assurer les performances desirees en large bande. Ainsi plusieurs cellules de type cascode ont ete proposees, et plus particulierement une structure originale de miroir de courant inverseur a avance de phase. Les mesures effectuees sur ce circuit pseudo-amplificateur operationnel, monte en suiveur, sont en bon accord avec les resultats des simulations ; une structure de filtre passe-bande selectif de rauch a ete simulee et optimisee avec cet amplificateur, montrant ainsi la faisabilite de ce type de structure en technologie gaas. La deuxieme structure etudiee est un amplificateur operationnel a transconductance ; dans ce cas la technologie choisie est une technologie hemt 0. 3 m de l'iaf. L'application visee est celle du filtrage actif de type gm-c. Deux filtres, un passe-haut et un passe-bas de frequences respectives 6 et 10 ghz ont ete concus et simules avec cet amplificateur a transconductance. Cette etude originale a permis de montrer la faisabilite de filtres actifs dans le domaine des micro-ondes en transposant les concepts mis en uvre aux basses frequences ; ceci est fonde sur la mise au point de structures d'amplificateurs operationnels ou a transconductance dont les caracteristiques frequentielles sont liees a la technologie utilisee.