Interaction entre architecture et technologie pour la conception de cellules analogiques ultra-rapides

par NICOLAS LLASER

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-FRANCOIS PONE.

Soutenue en 1999

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Malgre l'omnipresence de l'electronique numerique, l'analogique reste indispensable pour realiser bon nombre de fonction et notamment dans les applications a frequences elevees. Dans cet objectif, cette these etudie la conception et l'optimisation des cellules analogiques rapides en fonction de l'architecture et de la technologie. Nous avons commence par la justification du choix de la technologie bicmos. Ses composants actifs et passifs sont abordes et des criteres d'optimisations en frequence sont proposees pour ces composants afin de les utiliser pour la conception de cellules analogiques rapides. Apres un etat de l'art des aop rapides, des comparateurs ainsi que d'echantillonneurs-bloqueurs pour les technologies cmos et bicmos, nous avons choisi un vehicule de test pour la validation de nos investigations : le convertisseur sigma-delta. Une presentation du principe de cette technique de conversion est exposee ainsi que l'etude de la stabilite d'un modulateur du second ordre. La conception et la realisation de deux modulateurs sigma-delta du second ordre avec quantificateur monobit sont presentees avec pour objectif une resolution de 8 bits et une frequence d'horloge de 100 mhz. Ils ont ete implantes dans deux circuits integres en technologie bicmos ams 1,2 m. Le premier modulateur utilise des integrateurs a capacites commutees autour d'un suiveur comme element actif. Les performances mesurees a 10 mhz de ce dernier sont en retrait par rapport a celles prevues et nous ont permis de mettre en evidence les limitations de cette architecture. C'est pour cela qu'une seconde structure en temps continu a ete developpee a deux frequences : 10 mhz et 100 mhz. Dans le cadre de ces realisations, nous avons propose une etude complete d'aop cmos folded-cascode et regulated folded-cascode. D'autre part, les cellules internes (suiveur, aop, comparateurs) ont ete presentees et optimisees pour une utilisation a haute frequence. Pour cloturer cette etude, trois suiveurs et un aop ont ete caracterises et leurs performances discutes et analysees. Enfin, le modulateur en temps continu fonctionnant a 10 mhz a ete mesure, il presente des caracteristiques permettant de conclure a une resolution de 7. 7 bits effectifs.


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Informations

  • Détails : 202 p.
  • Annexes : 59 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014245
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