Etude et réalisation d'inductances actives RF contrôlées en technologie silicium 0. 8um à partir des circuits convoyeurs de courant

par Frédéric Alicalapa

Thèse de doctorat en Sciences physiques et de l'ingénieur

Sous la direction de Alain Fabre.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    Les travaux présentés concernent l'étude et la réalisation d'inductances actives RF en technologie silicium à partir des circuits convoyeurs de courant (CC). Après avoir situé ces recherches dans le contexte actuel qui conduit à un besoin d'intégration croissant des circuits pour les télécommunications, nous avons tout d'abord présenté un état de l'art des inductances passives et actives intégrées. Celui-ci met en évidence les limites des réalisations actuelles et justifie notre démarche de synthèse d'inductances actives à partir de CCs bipolaires. Une méthodologie d'analyse des impédances a été utilisée pour optimiser le coefficient de qualité Q de l'inductance LX de la voie X du CCC2a. Contrairement aux outils d'optimisation des simulateurs actuels, cette analyse combine à la fois approches formelles et simulations électriques afin d'élargir le champ d'optimisation de Q. Les valeurs maximales du coefficient Q ont été explicitées. Ces limitations nous ont alors conduit à envisager une nouvelle topologie de convoyeur de courant (le CCC2ab) qui utilise la contre réaction pour réduire les pertes résistives. La méthodologie précédente d'étude des impédances a à nouveau été utilisée pour optimiser cette structure (Q~60). Celle-ci nous a également permis de compenser les valeurs négatives de la résistance série RX qui apparaissent pour certains courants de polarisation. L'inductance active compensée a alors été caractérisée. Une application de celle-ci au filtrage passe-bande RF (800MHz) a ensuite été étudiée. Ce filtre se caractérise par de bonnes performances fréquentielles. Deux circuits de validation ont été réalisés et présentés en technologie BiCMOS silicium 0. 8æm.


  • Résumé

    A study and some realizations of RF active inductances in Si-BiCMOS technology using current conveyors (CC) are described in this thesis. After presenting the monolithic integration avantages, a state of art of active inductances is given. This justify our study of the inductive effect of CC using bipolar transistors. A methodology which consists of using symbolic studies for circuit impedances and circuit simulations are used for optimizing the inductive effect of the CCC2a. Considering the low quality factor (Q) obtained for the CCC2a, a new CC is introduced : the CCC2ab. This circuit uses active feedback for minimizing the resistive losses. The previous methodology is again used for compensating the negative values of the series resistance (which are obtained for some bias current values) and for improving the quality factor (Q~60). The active inductance characteristics (Q, values, noise, consumption) are presented. A RF passband active filter (800MHz) which utilize the active inductance is then studied. Two integrated circuits implemented in a 0. 8æm Si-BiCMOS technology are finally presented.

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Informations

  • Détails : 144 p.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p. 126-134. Annexes

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTA 2778
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