Conception et application de nouveaux circuits analogiques mettant en oeuvre une boucle translineaire mixte a huit transistors

par Hervé Barthélemy

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alain Fabre.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

• Etude theorique
• Resultat experimental
• Circuit integre
• Circuit analogique
• Technologie mos complementaire
• Technologie bipolaire
• Transistor bipolaire
• Circuit convoyeur courant
• Translineaire
• Resistance controlee
• Amplificateur courant
• Theoretical study
• Experimental result
• Integrated circuit
• Analog circuit
• Complementary mos technology
• Bipolar technology
• Bipolar transistor
• Current conveyor circuit

Résumé

Une nouvelle boucle translineaire mixte composee de huit transistors bipolaires (quatre npn et quatre pnp) est introduite. L'etude des invariances de la structure, a partir de la theorie des graphes, a permis de definir les differentes polarisations utilisables pour celle-ci. Nous en avons aussi deduit la position des miroirs de courant qu'il est possible de connecter sur cette boucle. Une polarisation particuliere parmi celles comprenant deux sources de courant a entierement ete traitee. Les proprietes dynamiques des circuits qui resultent des differentes polarisations sont ensuite analysees. Plusieurs nouveaux circuits deduits des analyses precedentes sont presentes: convoyeur de courant de seconde generation a resistance de sortie negative, convoyeur de courant de seconde generation a haute impedance d'entree, convoyeur de courant de troisieme generation ayant une faible distorsion pour une faible consommation. La boucle permet aussi de synthetiser une resistance flottante dont la valeur est controlee en courant. Les possibilites de realiser des convoyeurs quasi-parfait a partir de convoyeurs deja existants sont ensuite presentees et les limitations correspondantes analysees dans le cas particulier des circuits amplificateurs et differentiateurs. La derniere partie du memoire presente l'etude theorique, la realisation et les resultats de mesure relatifs a un oscillateur sinusoidal controle en courant dont la frequence est reglable entre 20mhz et 90mhz. Cet oscillateur utilise, entre autres, la resistance flottante realisee a partir de la boucle mixte a huit transistors precedente. Cette architecture a en particulier permis de controler l'amplitude du signal sans modifier la frequence. Il comprend aussi un circuit limiteur d'amplitude compose de quatre diodes. Cet oscillateur a ete realise par sgs-thomson en technologie bicmos 2m sous forme de circuit integre

Titre traduit

Design and application of new analog circuits based on a tranlinear mixed loop of eight transistors

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