Thèse soutenue

Étude et conception des circuits de puissance CMOS RF et nouvelles fonctionnalités de modulation pour des applications de communication
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Auteur / Autrice : Heider Marconi Guedes Madureira
Direction : Eric KerhervéNathalie DeltimpleSandro Augusto Pavlik Haddad
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microélectronique
Date : Soutenance le 15/06/2015
Etablissement(s) : Bordeaux en cotutelle avec Universidade de Brasília
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
Jury : Président / Présidente : João Paulo Carvalho Lustosa Da Costa
Examinateurs / Examinatrices : Robson Nunes de Lima, André Augusto Mariano, Antonio Augusto Lisboa de Souza

Résumé

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Dans l’ère des systèmes de communication multi-standards, le besoin des circuits en radio fréquence (RF) flexibles et reconfigurables pousse l´industrie et le monde académique vers la recherche d´architectures alternatives d’émetteurs et de récepteurs RF. Dans cette thèse, nous nous intéressons aux émetteurs RF flexibles. Nous présentons une architecture basée sur l’utilisation d’un oscillateur de puissance composé d´un amplificateur de puissance dans une boucle de rétroaction positive. Pour des raisons de compatibilité avec des circuit numériques et dans le but de minimiser les coûts de fabrication, nous avons choisi la technologie CMOS. Ce choix génère des difficultés de conception des circuits en RF à cause des faibles tensions de claquage. Cette contrainte de conception a motivé le choix de la classe EF2 pour l’amplificateur de puissance afin de réduire le stress en tension sur les transistors. Nous présentons la conception de cet amplificateur de puissance de classe EF2, ainsi que la conception de l’oscillateur de puissance. Nous validons cette architecture avec une implémentation en technologie CMOS 0.13um de STMicroelectronics. Nous démontrons le bon comportement par une campagne de mesures des circuits fabriqués. Ce circuit répond aux contraintes de flexibilité de modulation et de puissance de sortie. Il peut donc être utilisé pour différents standards de communications. Les limitations inhérentes de cette architecture sont discutées et une modélisation mathématique est présentée.