CONCEPTION D'UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE ANALOGIQUE EN TECHNOLOGIE MOS POUR LE TRAITEMENT DE SIGNAUX VIDEO PDF Download
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Author: GILLES.. TOURNEUR
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Languages : fr
Pages : 227
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CETTE ETUDE PORTE SUR LA CONCEPTION D'UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE-ANALOGIQUE 12 BITS - 100 MHZ EN TECHNOLOGIE CMOS OU BICMOS SANS AJUSTEMENT DE COMPOSANTS. LES STRUCTURES CLASSIQUES BASEES SUR LA COMMUTATION DE SOURCES A L'AIDE D'UN DECODEUR THERMOMETRE OCCUPENT UNE SURFACE IMPORTANTE QUI LIMITE LA VITESSE DE CONVERSION. NOUS PROPOSONS UNE SOLUTION BASEE SUR LE MULTIPLEXAGE TEMPOREL DE DEUX CONVERTISSEURS DITS ELEMENTAIRES: CEUX-CI TRAVAILLENT A TOUR DE ROLE EN ASSOCIATION AVEC UN MULTIPLEXEUR QUI COMMUTE LEURS COURANTS VERS LA SORTIE (STRUCTURE SANS GLITCHS). CHAQUE CONVERTISSEUR ELEMENTAIRE TRAVAILLE A UNE VITESSE DEUX FOIS PLUS FAIBLE (50 MHZ) ET N'UTILISE PAS DE DECODEUR THERMOMETRE. LES ERREURS DE LINEARITE ET L'APPARIEMENT DES CNA ELEMENTAIRES ONT ETE EXPRIMES ANALYTIQUEMENT, VERIFIES PAR DES SIMULATIONS DE MONTE-CARLO. LES SOURCES DE COURANT ONT ETE REALISEES A L'AIDE DE MIROIRS DE COURANT DYNAMIQUES SELON UN NOUVEAU PRINCIPE DE COMPENSATION DES CHARGES QUI PERMET D'ATTEINDRE UNE PRECISION DE 600 PPM A 125C AVEC DES CAPACITES DE 0,5 PF. LE MULTIPLEXEUR SIMULE EN TECHNOLOGIE BICMOS PRESENTE UNE PRECISION ET UNE VITESSE SUFFISANTES POUR UN CONVERTISEUR 12 BITS - 100 MHZ AVEC UNE BANDE PASSANTE SUPERIEURE A 50 MHZ
Author: GILLES.. TOURNEUR
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Pages : 227
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CETTE ETUDE PORTE SUR LA CONCEPTION D'UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE-ANALOGIQUE 12 BITS - 100 MHZ EN TECHNOLOGIE CMOS OU BICMOS SANS AJUSTEMENT DE COMPOSANTS. LES STRUCTURES CLASSIQUES BASEES SUR LA COMMUTATION DE SOURCES A L'AIDE D'UN DECODEUR THERMOMETRE OCCUPENT UNE SURFACE IMPORTANTE QUI LIMITE LA VITESSE DE CONVERSION. NOUS PROPOSONS UNE SOLUTION BASEE SUR LE MULTIPLEXAGE TEMPOREL DE DEUX CONVERTISSEURS DITS ELEMENTAIRES: CEUX-CI TRAVAILLENT A TOUR DE ROLE EN ASSOCIATION AVEC UN MULTIPLEXEUR QUI COMMUTE LEURS COURANTS VERS LA SORTIE (STRUCTURE SANS GLITCHS). CHAQUE CONVERTISSEUR ELEMENTAIRE TRAVAILLE A UNE VITESSE DEUX FOIS PLUS FAIBLE (50 MHZ) ET N'UTILISE PAS DE DECODEUR THERMOMETRE. LES ERREURS DE LINEARITE ET L'APPARIEMENT DES CNA ELEMENTAIRES ONT ETE EXPRIMES ANALYTIQUEMENT, VERIFIES PAR DES SIMULATIONS DE MONTE-CARLO. LES SOURCES DE COURANT ONT ETE REALISEES A L'AIDE DE MIROIRS DE COURANT DYNAMIQUES SELON UN NOUVEAU PRINCIPE DE COMPENSATION DES CHARGES QUI PERMET D'ATTEINDRE UNE PRECISION DE 600 PPM A 125C AVEC DES CAPACITES DE 0,5 PF. LE MULTIPLEXEUR SIMULE EN TECHNOLOGIE BICMOS PRESENTE UNE PRECISION ET UNE VITESSE SUFFISANTES POUR UN CONVERTISEUR 12 BITS - 100 MHZ AVEC UNE BANDE PASSANTE SUPERIEURE A 50 MHZ
Author: Gilles Tourneur
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Olivier Bernal
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Languages : fr
Pages : 194
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Les technologies microélectroniques des systèmes spatiaux embarqués sont de moins en moins basées sur les technologies durcies aux radiations au profit de technologies CMOS basse-tension. Pour les futurs imageurs CCD, le Convertisseurs Analogique/Numérique (CAN) à architecture pipeline sont les plus adaptés. Les structures en tension et en courant ont été abordées pour déterminer la meilleure approche. Ainsi, une mémoire originale de courant durcie par méthodes de conception et layout a été implémentée en CMOS 0.35um et une méthode de conception optimisée des blocs fondamentaux d'un CAN en tension a été développée. Une analyse en bruit a montré un meilleur comportement des architectures en tension sur celles en courant. Pour relaxer les contraintes sur la conception des circuits, une méthode de calibrage numérique a été proposée. Elle permet d'améliorer la linéarité et la précision du convertisseur, sa consommation et sa robustesse face aux radiations.
Author: YAN HUA.. DONG
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Languages : fr
Pages : 208
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LE CONVERTISSEUR AN A UNE RESOLUTION DE 8 BITS ET UN DEBIT DE CONVERSION DE 20 MHZ. L'UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE CMOS PERMET UNE GRANDE DENSITE D'INTEGRATION POUR UN FAIBLE COUT DE FABRICATION. POUR SA REALISATION UN NOUVEAU COMPARATEUR A ETE ETUDIE ET MIS AU POINT, PEU SENSIBLE A LA VARIATION DE TENSION DE SEUIL DES TRANSISTORS. TOUS LES COMPARATEURS INTEGRES SUR UN MEME CIRCUIT ONT AINSI DES CARACTERISTIQUES IDENTIQUES; CECI PERMET D'OBTENIR UNE GRANDE PRECISION POUR LE CAN. POUR ELIMINER LE MAXIMUM D'ERREURS DE CONVERSION, ON INSERE DANS LE CAN DES ELEMENTS DE DETECTION ET DE CORRECTION D'ERREURS EVENTUELLES. LE CORRECTEUR EST BASE SUR UNE FONCTION A MAJORITE
Author: David Buffeteau
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Languages : fr
Pages : 0
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Dans un contexte de réduction des tailles de transistors dans les technologies CMOS très avancées entraînant la réduction des tensions d'alimentation et par conséquent des dynamiques disponibles pour la représentation des signaux analogiques, ce travail de thèse vise à proposer une alternative à la représentation des données dans le domaine de l'amplitude. La solution qui a été retenue est une représentation de la donnée dans le domaine temporel.Dans ce manuscrit nous étudions à la fois la conversion d'une donnée analogique dans le domaine temporel via, notamment, un convertisseur analogique numérique basé sur un oscillateur contrôlé en tension mais aussi les possibilités de calculs sur des signaux supports d'une information déjàcodée dans le domaine temporel.Nous proposons à l'issu de ce travail à la fois une méthode pour numériser une information temporel afin de pouvoir effectuer des calculs complexes avec, une méthode « d'extraction du résidu » pour améliorer les performances d'un VCO-based ADC en termes de résolution par rapport à la bande passante et une architecture de « convertisseur hybride » permettant d'adapter sonfonctionnement entre un mode dégradé asynchrone et peu consommant et un mode performant synchrone et plus gourmand en énergie tout en mettant en avant le potentiel de ces solutions au travers de simulations dont les modèles se basent sur la technologie CMOS FDSOI en 28 nm.
Author: Thierry Masson
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Languages : fr
Pages : 252
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE CONVERTISSEURS ANALOGIQUE-NUMERIQUE HAUTE RESOLUTION FONCTIONNANT A DES FREQUENCES DE CONVERSION SUPERIEURES AU MHZ. APRES UNE ETUDE POUSSEE DES AVANTAGES ET DES INCONVENIENTS DES DIFFERENTS TYPES DE CONVERTISSEURS, UNE SOLUTION ORIGINALE, APPELEE AUTO-ZERO CYCLIQUE, EST PROPOSEE POUR REALISER UN CONVERTISSEUR FLASH CMOS 10 BITS/20 MHZ. UN CIRCUIT DE VALIDATION DE CETTE TECHNIQUE A ETE FABRIQUE ET TESTE. LES RESULTATS ONT MONTRE LES POTENTIALITES DE LA SOLUTION ET LES LIMITATIONS DU CIRCUIT DE VALIDATION. CES LIMITATIONS ONT ETE CORRIGEES DANS LA VERSION PRE-INDUSTRIELLE DU CIRCUIT QUI EST PRESENTEE A LA FIN DE CE RAPPORT
Author: Patricia Riffaud-Desgreys
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Languages : fr
Pages : 223
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LE DEVELOPPEMENT ACTUEL DES CIRCUITS INTEGRES EST MOTIVE PAR UNE AUGMENTATION DU DEGRE D'INTEGRATION RENDU POSSIBLE PAR L'EMERGENCE DE NOUVELLES TECHNOLOGIES DE FABRICATION ET UNE RAPIDITE ACCRUE. DANS CE CONTEXTE, LES SYSTEMES DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION ANALOGIQUE ET LES CIRCUITS NUMERIQUES PERFORMANTS POUR LE TRAITEMENT DU SIGNAL SONT DE PLUS EN PLUS AMENES A COHABITER SUR LE MEME SUBSTRAT. POUR REALISER LES FONCTIONS ESSENTIELLES DE TELS SYSTEMES MIXTES, LA TECHNIQUE DES COURANTS COMMUTES EST UNE ALTERNATIVE ATTRACTIVE A CELLE DES CAPACITES COMMUTES CAR ELLE EST COMPATIBLE AVEC LES TECHNOLOGIES CMOS NUMERIQUES ET PRESENTE DE BONNES PERFORMANCES ANALOGIQUES SOUS UNE FAIBLE TENSION D'ALIMENTATION. CEPENDANT, LA PRECISION DES CELLULES A COURANTS COMMUTES EST LIMITEE PAR L'INJECTION DE CHARGES DES INTERRUPTEURS MOS. CE PHENOMENE EST DONC ETUDIE EN DETAIL : POUR UNE CELLULE MEMOIRE A CASCODE REGULE, DIFFERENTES CONFIGURATIONS D'INTERRUPTEURS SONT ENVISAGEES ET UN NOUVEAU CIRCUIT DE COMPENSATION DE L'ERREUR D'INJECTION DE CHARGES EST PRESENTE. AVEC DES CRITERES DE DIMENSIONNEMENT OPTIMISE, LES PERFORMANCES DU CIRCUIT SONT EVALUEES ET SIMULEES. L'INTEGRATION DE CETTE NOUVELLE CELLULE DANS UN CONVERTISSEUR NUMERIQUE ANALOGIQUE ALGORITHMIQUE EST L'OBJET DE LA DERNIERE PARTIE DE CES TRAVAUX. UNE DESCRIPTION COMPLETE DES PHASES DE CONCEPTION, DE REALISATION ET DE MESURE EST FOURNIE.
Author: FRANCOIS.. AGON
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Languages : fr
Pages : 420
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LES PERFORMANCES DES SYSTEMES ELECTRONIQUES SONT ACCRUES PAR L'UTILISATION DU TRAITEMENT NUMERIQUE DU SIGNAL. POUR CELA IL EST NECESSAIRE DE DEVELOPPER DES INTERFACES AVEC LES ACTIONNEURS OU LES CAPTEURS. LES CONVERTISSEURS ANALOGIQUES-NUMERIQUES (CAN) ET NUMERIQUES-ANALOGIQUES (CNA) SONT DES ELEMENTS CONSTITUTIFS DE CES INTERFACES. LA TECHNOLOGIE CMOS, TRES BIEN ADAPTEE A L'INTEGRATION DES FONCTIONS NUMERIQUES, SEMBLERAIT UNE TECHNOLOGIE DE FABRICATION PRIVILEGIEE ; CEPENDANT ELLE N'EST PAS LA PLUS APPROPRIEE POUR LA REALISATION DES FONCTIONS ANALOGIQUES. AINSI LES PERFORMANCES DES CIRCUITS MIXTES RESULTERONT ESSENTIELLEMENT DE CELLES DES FONCTIONS ANALOGIQUES INTEGREES ET, EN PARTICULIER, DE CELLES DES CONVERTISSEURS. L'OBJECTIF DE L'ETUDE CONCERNE LA REALISATION D'UN CAN, EN VUE DE FAIRE UNE CELLULE DE BIBLIOTHEQUE POUR CIRCUITS MIXTES EN TECHNOLOGIE CMOS. DESTINE A UNE UTILISATION GENERALE, CE CIRCUIT DOIT POSSEDER UNE RESOLUTION ELEVEE, UNE GRANDE DYNAMIQUE D'ENTREE, UNE FAIBLE CONSOMMATION ET UN ENCOMBREMENT REDUIT, TOUT EN SOUHAITANT PAR AILLEURS QUE SES PERFORMANCES SOIENT AUSSI INDEPENDANTES QUE POSSIBLE DES CARACTERISTIQUES TECHNOLOGIQUES DU FONDEUR. LA LINEARITE EST UNE CARACTERISTIQUE ESSENTIELLE D'UN TEL CONVERTISSEUR. AFIN D'OBTENIR UNE BONNE LINEARITE, NOUS AVONS DEVELOPPE, DANS UN PREMIER TEMPS, UN CONVERTISSEUR QUI POSSEDE UN ALGORITHME ORIGINAL DE LINEARISATION POUR S'AFFRANCHIR DE L'IMPERFECTION DES COMPOSANTS. DANS UN SECOND TEMPS, AFIN DE PRENDRE EN COMPTE D'AUTRES EFFETS PARASITES MIS EN EVIDENCE LORS DE LA CARACTERISATION DE CE PREMIER CIRCUIT, UNE ANALYSE THEORIQUE A ETE EFFECTUEE POUR ENVISAGER UNE AMELIORATION DE L'ARCHITECTURE PROPOSEE INITIALEMENT. LES TESTS DES CONVERTISSEURS DOIVENT ETRE EFFECTUES DANS DES CONDITIONS PROCHES DE CELLES DE LEUR UTILISATION. LA METHODE DE TEST STATISTIQUE SIMPLE ET FIABLE QUE NOUS AVONS MISE EN UVRE NOUS A PERMIS DE DETERMINER LES ORIGINES DES IMPRECISIONS DE LA CONVERSION, RESULTAT ESSENTIEL POUR EFFECTUER UNE OPTIMISATION DES PERFORMANCES. NOUS AVONS EN OUTRE PROPOSE UNE METHODE ORIGINALE DE MESURE DES TENSIONS D'OFFSET STATIQUE ET DYNAMIQUE DES COMPARATEURS
Author: David Deschans
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Languages : fr
Pages : 169
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Les travaux de cette thèse portent sur l'étude et la réalisation d'un ASIC convertiseur analogique-numérique très large bande (entre 2 et 4 GHz) fonctionnant à 4 GHz et présentant une résolution de 3 bits. Ce convertisseur est dédié aux applications radio-astronomiques et tout spécialement pour le projet d'interférométrie ALMA (Atacama Large Millimeter Array) qui sera implanté au Chili dès 2007. Le signal capté étant un bruit de statistique gaussienne, la résolution du convertisseur peut être limitée à quelques bits sans pour autant détériorer de manière importante l'information contenue dans le signal analogique. Compte tenu de la fréquence d'échantillonage très élevée, il est nécessaire d'utiliser des technologies d'intégration très performantes et des structures de conversion très rapides. Nous utilisons pour cela une architecture flash implémentée dans une technologie BiCMOS SiGe 0,25 [mu]m de la société STMicroelectronics. Ce système fait le lien entre le "FrontEnd" qui constitue la partie détection du radiotélescope et le corrélateur qui effectue la détection et le post-traitement numérique du signal. Le convertisseur est constitué d'un amplificateur adaptateur très large bande (2 à 4 GHZ), de 7 comparateurs-échantilloneurs utilisant des structures différentielles classiques à charges ohmiques de type CML. Ces comparateurs sont commandés par un amplificateur d'horloge 4 GHz. Le résultat de comparaison est codé sur un code Gray 3 bits par un encodeur FDL. Les signaux numériques sont transmis à l'extérieur de la puce par 3 buffers de sortie en logique LVDS présentant des temps de commutation de l'ordre de 50 ps. Une horloge de test intégrée permet de réaliser des tests de fonctionnalité et de fiabilité sans carte de test.
Author: Dominique Morche
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Languages : fr
Pages : 220
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LE TRAVAIL SE DECOMPOSE EN TROIS PARTIES. LES PRINCIPES DE LA CONVERSION SONT D'ABORD PRESENTES. UNE ANALYSE MATHEMATIQUE DE LA MISE EN FORME DE BRUIT EST ENSUITE MENEE. ENFIN, LA PREMIERE PARTIE SE TERMINE PAR UNE ANALYSE DES DIFFERENTES STRUCTURES DE CODEUR UTILISEES. LA DEUXIEME PARTIE CONCERNE L'INTEGRATION DES CODEURS SIGMA DELTA. APRES UNE PRESENTATION DES DIFFERENTES SOLUTIONS UTILISEES, LA TECHNIQUE DES CAPACITES COMMUTEES EST ETUDIEE EN DETAIL. DIFFERENTS MODELES CONCERNANT LES LIMITATIONS APPORTEES PAR LES AMPLIFICATEURS OPERATIONNELS SONT DEVELOPPES POUR PERMETTRE UNE SIMULATION RAPIDE DES CODEURS. FINALEMENT, LA DERNIERE PARTIE PRESENTE LA REALISATION D'UN CODEUR SIGMA DELTA POUR LA CONVERSION ANALOGIQUE NUMERIQUE A HAUTE RESOLUTION
