Conception et calibration d'un banc de convertisseurs analogique-numérique Sigma-Delta incrémental « two-step »

par Li Huang

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Philippe Benabes et de Anthony Kolar.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering (Orsay, Essonne) , en partenariat avec Génie électrique et électronique de Paris (laboratoire) et de CentraleSupélec (2015-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Grâce aux progrès réalisés dans le domaine de la microélectronique, les systèmes d'imagerie numériques sont devenus omniprésents. Actuellement, qu'ils soient localisés dans des produits grand public, tels les appareils photo, caméscopes, téléphones mobiles ou encore dans des caméras de télésurveillance, ces multiples systèmes d'imagerie électroniques doivent leur faible encombrement et leur autonomie de fonctionnement sur piles au fait qu'ils emploient des matrices de pixels actives APS en technologies CMOS co-implantées sur une seule puce avec l'électronique de conversion analogique/numérique. Cet avantage primordial a rendu obsolètes les technologies d'imagerie argentiques et semi-conducteur CCD. De plus, dans l'avenir, avec le foisonnement grandissant des objets connectés dans notre environnement, ces systèmes d'imagerie vont encore devoir se perfectionner et qui plus est devoir fonctionner dans des environnements parfois sévères. Pour certaines applications, il sera notamment exigé d'augmenter la résolution ainsi que le nombre de pixels de la matrice. Pour ce faire, toute l'électronique de conversion de l'information captée par le pixel devra être conçue avec une contrainte d'encombrement et de précision. En raison des limitations dans les procédés de fabrication, les disparités des caractéristiques sont telles qu'une calibration du système est nécessaire. Cette calibration et le circuit lui-même doivent être pensés conjointement.

  • Titre traduit

    Design and calibration of a two-step incremental Sigma-Delta analog-to-digital converter bank


  • Résumé

    Thanks to advances in microelectronics, digital imaging systems have become ubiquitous. Currently, whether they are located in consumer products such as cameras, camcorders, mobile phones or remote surveillance cameras, these multiple electronic imaging systems owe their small area and their battery-operated autonomy to the fact that CMOS APS active pixel matrices are co-located on a single chip with analog-to-digital conversion electronics. This primary advantage has made obsolete the technologies of imaging silver and semiconductor CCD. Moreover, in the future, with the growing proliferation of connected objects in our environment, these imaging systems will still need to be upgraded and, moreover, have to operate in sometimes harsh environments. For some applications, it will be required in particular to increase the resolution as well as the number of pixels of the matrix. To do this, all the electronics that converts the information captured by the pixel must be designed with a constraint of size and precision. Due to the limitations in the manufacturing processes, the disparities in the characteristics are such that a calibration of the system is necessary. This calibration and the circuit itself must be considered together.