Étude et conception d'opérateurs analogiques en CMOS, pour des applications basses fréquences, faibles tensions et faibles consommations

• Auteur / Autrice : Aimad El Mourabit
• Direction : Guo Neng Lu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microélectronique

Amplificateurs basse fréquence à transistors

MOS complémentaires

Résumé

Le travail présenté dans cette thèse contribue au développement d'opérateurs analogiques faible tension et faible consommation en CMOS pour le traitement du signal sur puce. Il s'inscrit dans le cadre du développement de systèmes miniaturisés de microanalyse pour applications biomédicales. Un opérateur étudié est un OTA (Amplificateur Opérationnel de Transconductance) de faible transconductance Gm. C'est un bloc clé pour concevoir des filtres Gm-C monolithique très basses fréquences. On peut montrer que l'OTA à base de transistors MOS à entrées multiples et grilles flottantes (MIFG-MOS) fonctionnant en faible inversion permet à la fois l'obtention de faible Gm et l'extension de la zone linéaire. La linéarité peut encore être améliorée jusqu'aux limites de la tension d'alimentation par l'implémentation d'une technique de suppression du terme de distorsion cubique. On propose ainsi des structures d'OTA sous 1,5V avec une consommation inférieure à 1µW pour des filtres Gm-C à très faibles fréquences de coupures. D'autres opérateurs, comme par exemple le multiplieur, sont aussi étudiés. Là encore, en utilisant des transistors MIFG-MOS et en appliquant la technique d'annulation du terme de distorsion cubique, plusieurs structures d'opérateurs faibles tensions mais avec une grande plage dynamique sont développées