Représentation analytique des briques de base, miroirs et différentiels en technologie duale unipolaire et bipolaire

• Auteur / Autrice : Kamel Ayoub
• Direction : Jacques Boucher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Circuits électroniques

MOS (électronique)

Transistors bipolaires

Résumé

La conception actuelle des circuits intégrés exige une modélisation donnant une bonne représentation fonctionnelle des composants dans leur environnement. Vu la taille et la complexité croissante des circuits, il faut pallier les temps de simulation devenus de plus en plus longs (PSpice, SABER) tout en évitant les problèmes de convergence. Il est donc nécessaire d'établir des modèles comportementaux représentatifs et rapides. Pour cela, on choisit d'élaborer une bibliothèque de macromodèles analogiques généraux (paramétrables) pour chacune des briques de base (miroirs de courant et différentiels). Ces modèles, valables quelle que soit la zone de fonctionnement, sont communs aux deux technologies (bipolaire et unipolaire). Cette dualité a, d'une part, un caractère pédagogique et permet, d'autre part, de concevoir plus facilement des circuits associant les deux technologies, permettant ainsi de tirer le meilleur parti de chacune d'entre elles (technologie BicMOS). On choisit de réaliser ces modèles sur plusieurs niveaux afin d'optimiser de façon plus structurée les fonctions réalisées. Tout d'abord au niveau du transistor, par l'établissement d'un macromodèle commun à l'ensemble des transistors et qui tient compte de la complémentarité (Tn et Tp). Ensuite, par l'extrapolation de cette analyse au niveau de la brique de base ; en premier lieu, en considérant le composant comme idéal (CAI, analyse au premier ordre), puis en introduisant les effets du second ordre (CAR). Enfin, en prenant en compte l'influence de la dispersion (relative et absolue) des principaux paramètres des transistors sur ces briques de base, faisant ainsi écho aux problèmes actuels de norme et de qualité. Ceci permet de prévoir et d'expliquer les répercussions que peut entraîner la dispersion de ces paramètres aussi bien au niveau de la brique de base qu'à des niveaux plus élevés dans le circuit. Enfin, cette modélisation multi-niveaux pourrait s'étendre à des formes plus complexes (étude du BOTA).