Etude, conception et développement industriel d'un mesureur de bruit de fond de transistors à effet de champ, haute tension, de puissance

Etude, conception et développement industriel d'un mesureur de bruit de fond de transistors à effet de champ, haute tension, de puissance PDF Author: Laurent Boggiano
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Languages : fr
Pages : 316

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CET APPAREILLAGE PERMET DE MESURER LE BRUIT DE TRANSISTORS MOS DE PUISSANCE EN REGIME OHMIQUE (I#D MAX; 3 A; V#D#S MAX:15 V) OU EN REGIME DE SATURATION (V#D#S MAX:350 V, I#D MAX:3 MA). LA POLARISATION DU TRANSISTOR EST REALISEE PAR UN ENSEMBLE D'ALIMENTATIONS FAIBLE BRUIT CONCUES A PARTIR DE LA MISE EN CASCADE DE 3 MODULES DE REGULATION. LES ASSERVISSEMENTS MIS EN JEU PERMETTENT DE GARANTIR UN POINT DE FONCTIONNEMENT STABLE SANS DEGRADER LES CARACTERISTIQUES DE BRUIT. LES ALIMENTATIONS V#D#S FORT COURANT ET HAUTE TENSION PRESENTENT RESPECTIVEMENT DES TENSIONS DE BRUIT PROPRE DE 1,4 ET 1,8 NV EFFICACE PAR RACINE CARREE DE HZ A 31,6 HZ. LE BRUIT DU TRANSISTOR EST TRAITE PAR UNE CHAINE DE MESURE DE BRUIT COMPOSEE D'UN AMPLIFICATEUR LARGE BANDE, DE REJECTEURS, DE FIBRES ENTRE 31,6 HZ ET 3,16 KHZ D'UN MULTIPLEXEUR ET D'UN CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE. L'AUTOMATISATION DU MESUREUR EST REALISEE PAR 2 MICROPROCESSEURS, L'UN GERANT LES PROTOCOLES DE POLARISATION, L'AUTRE DEDIE A LA MESURE DE BRUIT. POUR RENDRE CONVIVIAL LES RELATIONS HOMME-MACHINE, LE MESUREUR EST PILOTE PAR UN MICRO-ORDINATEUR

Etude, conception et developpement industriel d'un mesureur de bruit de fond de transistors a effet de champ, haute tension, de puissance

Etude, conception et developpement industriel d'un mesureur de bruit de fond de transistors a effet de champ, haute tension, de puissance PDF Author: Laurent Boggiano
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Métrologie et modélisation du bruit basse fréquence dans les transistors à effet de champ

Métrologie et modélisation du bruit basse fréquence dans les transistors à effet de champ PDF Author: Ahmed Lyoubi
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Languages : fr
Pages : 164

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Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement d'un banc de mesure du bruit basse fréquence et la modélisation électrique distribuée des transistors à effet de champ hyperfréquences afin de disposer d'une description plus fine de ce composant pour la CAO des circuits micro-ondes. Une première approche utilise la modélisation dite classique qui permet de décrire le transistor par un circuit équivalent électrique intrinsèque. Cependant, les spécifications contraignantes imposées aux spectres de bruit des oscillateurs inclus dans les systèmes électroniques imposent une modélisation rigoureuse du comportement en bruit basse fréquence des composants actifs. Le bruit de phase d'un oscillateur étant étroitement lié au bruit basse fréquence du transistor utilisé, il faut étudier le comportement en bruit de fond du composant. En effet, la présence de bruit converti par modulation de phase et d'amplitude autour de la porteuse des oscillateurs, contribue à l' augmentation des taux d'erreurs et à la diminution de la sensibilité des radars pour ne citer que ces deux exemples. Pour cela un banc de mesure de bruit basse fréquence, composé d'un amplificateur de tension faible bruit, d'un amplificateur transimpédance et d'un analyseur FFT a été mis au point, et un modèle de TEC de type distribué incluant ces sources de bruit a été développé à partir de la caractérisation expérimentale. Puis ce modèle distribué en bruit basse fréquence nous a permis de comparer avec succés les mesures et les simulations du bruit de phase d'un oscillateur à résonatuer diélectrique, circuit constitutif d'une source millimétrique complète d'un radar anti-collision fonctionnant à 77 GHz, et ayant une fréquence d'oscillation de 19 GHz.

DEVELOPPEMENT D'UN BANC AUTOMATIQUE DE MESURE DE PARAMETRES DE BRUIT EN HYPERFREQUENCES CARACTERISATION ET MODELISATION DE TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP III-V

DEVELOPPEMENT D'UN BANC AUTOMATIQUE DE MESURE DE PARAMETRES DE BRUIT EN HYPERFREQUENCES CARACTERISATION ET MODELISATION DE TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP III-V PDF Author: ALI.. BOUDIAF
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Pages : 275

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ACTUELLEMENT, QUE CE SOIT A UN NIVEAU DE LABORATOIRE OU A UN NIVEAU DE PRODUCTION, LA CARACTERISATION EN BRUIT HAUTE FREQUENCE JOUE UN ROLE TRES IMPORTANT DANS L'OPTIMISATION DES PARAMETRES TECHNOLOGIQUES DES TRANSISTORS, AINSI QUE DANS LA MISE AU POINT DE CIRCUITS FAIBLE BRUIT. CE TRAVAIL S'INSERE DANS CE CONTEXTE; IL MONTRE, D'UNE PART, LA DEMARCHE SUIVIE POUR LE DEVELOPPEMENT D'UN BANC DE MESURE AUTOMATIQUE DES PARAMETRES DE BRUIT EN HYPERFREQUENCE, ET D'AUTRE PART, L'APPROCHE QUI PERMET D'EXTRAIRE UN MODELE EN BRUIT DE TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP III-V DE TYPE MESFET, HEMT ET PHEMT. APRES QUELQUES RAPPELS SUR LES ORIGINES ET LE TRAITEMENT DU BRUIT ELECTRIQUE DANS LE TRANSISTOR TEC, DANS LA PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS, DANS LA DEUXIEME PARTIE, UNE SYNTHESE DES PRINCIPALES TECHNIQUES DE MESURE DE BRUIT, ET NOUS DECRIVONS L'INSTRUMENTATION ASSOCIEE. FORTS DE CETTE ANALYSE, NOUS PRESENTONS DANS LA TROISIEME PARTIE, LA MISE EN UVRE D'UN NOUVEAU BANC DE MESURE DES PARAMETRES DE BRUIT DANS LA GAMME DES MICROONDES, UTILISANT UNE ARCHITECTURE DU RECEPTEUR DE BRUIT SIMPLIFIEE, BASEE SUR UN MELANGE A REJECTION D'IMAGE. PAR LA SUITE, DIVERS TYPES DE TESTS ET DE MESURES COMPARATIVES ONT ETE EFFECTUES POUR LA VALIDATION. PAR AILLEURS, DEUX AMELIORATIONS SIGNIFICATIVES ONT ETE APPORTEES. LA PREMIERE A CONSISTE A AUGMENTER LA PRECISION DE MESURE, A L'AIDE D'UN NOUVEL ALGORITHME D'EXTRACTION DES PARAMETRES DE BRUIT, LA SECONDE A SE DOTER DE MOYENS DE VERIFICATION, A L'AIDE D'UN NOUVEAU DISPOSITIF PASSIF, ORIGINAL, ADAPTE AU TEST SUR TRANCHE. LA DERNIERE PARTIE EST CONSACREE A LA MODELISATION EN BRUIT DE TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP. L'EXPLOITATION DE L'ENSEMBLE DES OUTILS DE CARACTERISATION EN BRUIT A FINALEMENT ETE FAITE SUR LE TRANSISTOR GAAS SUR INP. CETTE ETUDE A MONTRE L'INFLUENCE DE L'EPAISSEUR DU BUFFER GAAS SUR LES PERFORMANCES EN BRUIT DE CE TYPE DE TRANSISTOR

Étude physique du bruit de diffusion dans les transistors à effet de champ à hétérojonctions

Étude physique du bruit de diffusion dans les transistors à effet de champ à hétérojonctions PDF Author: Hassan Kabbaj
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Languages : fr
Pages : 174

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Dans ce travail, nous étudions les phénomènes physiques de bruit dans les composants à hétérojonctions III-V comme les TEGFETs et les MISFETs. Ici nous nous intéressons essentiellement au bruit de diffusion qui dans les dispositifs utilisés en très haute fréquence devrait être la seule source de bruit qui subsiste (au-delà d'au moins 1 GHz). Cette étude consiste à effectuer des mesures de puissance de bruit en haute fréquence dans ces composants. Concernant la partie théorique de ce travail, nous avons mis au point un modèle de bruit amelioré à partir de celui de Pucel en introduisant les modifications nécessaires pour l'adapter au TEGFET. Les résultats de ce modèle sont validés par les mesures expérimentales. A partir des mesures de bruit et plus particulièrement de la température équivalente de bruit, on peut extraire le coefficient de diffusion par l'intermédiaire de la relation d'Einstein, à champ modéré. Nous présentons une évolution possible du coefficient de diffusion avec le champ électrique basée sur la loi de la température électronique locale donnée par Baechtold. L'analyse de ces courbes montre que la détermination quantitative de ce coefficient de diffusion est encore ouverte. Nous avons consacré une partie du travail à la mesure et à la simulation du bruit dans les zones d'accès du transistor

Conception et réalisation d'amplificateurs cryotechniques faible bruit à base de transistors à effet de champ dans la bande 16-20 GHz

Conception et réalisation d'amplificateurs cryotechniques faible bruit à base de transistors à effet de champ dans la bande 16-20 GHz PDF Author: Frédéric Sejalon
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Pages : 242

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LES AMPLIFICATEURS CRYOTECHNIQUES FAIBLE BRUIT A BASE DE TRANSISTORS A HAUTE MOBILITE ELECTRONIQUE TROUVENT DES APPLICATIONS A BORD DE SATELLITES OU SONDES SPATIALES DANS TOUT SYSTEME DONT L'ANTENNE DE RECEPTION NE VOIT PAS LA TERRE: RADIOASTRONOMIE, SCIENCES DE L'UNIVERS, LIAISONS INTER-SATELLITES. CE MEMOIRE COMPREND DONC UNE PREMIERE PARTIE CONSACREE A LA PHYSIQUE ET AU FONCTIONNNEMENT, EN PARTICULIER A BASSE TEMPERATURE, DES TRANSISTORS A HAUTE MOBILITE ELECTRONIQUE (HEMT). DANS LA SECONDE PARTIE, NOUS TRAITONS DE LA CARACTERISATION AUX TEMPERATURES CRYOGENIQUES, TANT EN PARAMETRES S QU'EN PARAMETRES DE BRUIT DES COMPOSANTS HEMT EN PUCE. UNE METHODE ORIGINALE PERMETTANT DE S'AFFRANCHIR DU GRADIENT THERMIQUE QUE SUPPORTENT LES CABLES DE LIAISON, BASEE SUR LA MESURE D'UN TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP NON POLARISE MONTE EN GRILLE COMMUNE, EST PRESENTEE. DES DIFFERENTS RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT ENSUITE EXTRAITES LES EVOLUTIONS DES ELEMENTS DU SCHEMA EQUIVALENT ET DES SOURCES DE BRUIT DU TRANSISTOR EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA POLARISATION. ENFIN, NOUS ABORDONS LA CONCEPTION ET LA REALISATION DE L'AMPLIFICATEUR CRYOTECHNIQUE. APRES AVOIR SELECTIONNE LE COMPOSANT ET LA TECHNOLOGIE LES MIEUX ADAPTES AU FONCTIONNEMENT EN BASSE TEMPERATURE, NOUS DONNONS LES ELEMENTS NECESSAIRES A LA DETERMINATION D'UNE TOPOLOGIE OPTIMALE D'AMPLIFICATEUR FAIBLE BRUIT. LES RESULTATS DE SIMULATION OBTENUS SUR LES DIFFERENTS AMPLIFICATEURS REALISES AU MOYEN DE LOGICIEL D'AIDE AU DEVELOPPEMENT DE CIRCUITS MICRO-ONDES SONT PRESENTES, AVANT D'ANALYSER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX RELEVES A LA TEMPERATURE DE L'AZOTE LIQUIDE

Étude théorique et expérimentale du bruit de fond généré dans les transistors à effet de champ en gammes centimétrique et millimétrique

Étude théorique et expérimentale du bruit de fond généré dans les transistors à effet de champ en gammes centimétrique et millimétrique PDF Author: Marc Schortgen
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Pages : 236

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Étude des propriétés de bruit des transistors à effet de champ à grille submicronique pour des fréquences de fonctionnement en gamme centimétrique et millimétrique. Dans le premier chapitre, rappel des divers problèmes posés par la modélisation d'un transistor à effet de champ à grille submicronique et présentation du modèle numérique utilisé pour décrire le fonctionnement du composant en petit signal. Dans le second chapitre, modélisation du bruit hyperfréquence dans le TEC ; emploi de la méthode du champ d'impédance permettant le calcul du facteur de bruit et du quadripole de bruit équivalent du composant intrinsèque et extrinsèque. Exploitation de ce modèle développée dans le troisième chapitre. Étude des influences des différents paramètres technologiques et des éléments parasites sur le facteur de bruit permettant de dégager les critères d'une amélioration des performances hyperfréquences des TEC dans la gamme 20-60 GHz. Dans la dernière partie, caractérisation des TEC. Une méthode originale de détermination des éléments parasites d'accès et du schéma équivalent intrinsèque est proposée. Une méthode de mesure de facteur de bruit et de détermination des éléments du quadripole équivalent de bruit est également présentée.

Etude et modélisation des transistors à effet de champ microondes à basse température. Application à la conception d'oscillateurs à haute pureté spectrale

Etude et modélisation des transistors à effet de champ microondes à basse température. Application à la conception d'oscillateurs à haute pureté spectrale PDF Author: Jacques Verdier
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L'OBJECTIF DU TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE EST DE DEFINIR UNE METHODE RIGOUREUSE DE CONCEPTION D'OSCILLATEURS A FAIBLE BRUIT DE PHASE A BASE DE TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP (MESFET, HEMT ET HEMT PSEUDOMORPHIQUE) DANS LE CAS OU LE TRANSISTOR ET LE RESONATEUR SONT SIMULTANEMENT REFROIDIS A DES TEMPERATURES CRYOGENIQUES. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS PRESENTONS UNE CARACTERISATION ELECTRIQUE COMPLETE DES DIFFERENTS TYPES DE TEC A LA TEMPERATURE DE L'AZOTE LIQUIDE. NOUS INSISTONS PARTICULIEREMENT SUR LES MECANISMES DE PIEGEAGE-DEPIEGEAGE SUR DES CENTRES PROFONDS ET NOUS PROPOSONS UNE METHODE PERMETTANT DE S'AFFRANCHIR DU PHENOMENE DE COLLAPSE QUI EST L'INCONVENIENT MAJEUR AU FONCTIONNEMENT DU COMPOSANT REFROIDI. NOUS AVONS PU ALORS, A PARTIR DE MESURES DE PARAMETRES S ET IMPULSIONNELLES, EXTRAIRE UN MODELE FORT SIGNAL POUR CHAQUE TRANSISTOR. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS ETUDIONS LES MECANISMES DE CONVERSION DU BRUIT BASSE FREQUENCE EN BRUIT DE PHASE DANS LES OSCILLATEURS A BASE DE TEC. NOUS EXAMINONS TOUT D'ABORD L'INFLUENCE DU SIGNAL MICROONDE SUR L'AMPLITUDE ET LA FORME DES SPECTRES DE BRUIT BASSE FREQUENCE. NOUS ANALYSONS ENSUITE LES FLUCTUATIONS DE FREQUENCE DE L'OSCILLATEUR A PARTIR DU PRODUIT DU BRUIT BASSE FREQUENCE DU TEC ET DU FACTEUR DE PUSHING. L'INCAPACITE DE CETTE METHODE POUR DES TENSIONS DE POLARISATION DE GRILLE OU LE FACTEUR DE PUSHING DECROIT JUSQU'A LA VALEUR NULLE EST ALORS CLAIREMENT MONTRE. EN CONSEQUENCE, NOUS PRESENTONS UN NOUVEAU MODELE NON-LINEAIRE DE TEC UTILISANT DEUX SOURCES DE BRUIT NON CORRELEES RENDANT COMPTE DES EFFETS DISTRIBUES LE LONG DE LA REGION ACTIVE DU COMPOSANT. LA DERNIERE PARTIE DE CE MEMOIRE EST CONSACREE A LA REALISATION ET A LA CARACTERISATION D'UN OSCILLATEUR CRYOGENIQUE A BASE DE TEC.

Contribution à l'étude du transistor à effet de champ à porte à jonction

Contribution à l'étude du transistor à effet de champ à porte à jonction PDF Author: Dominique Rigaud
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Pages : 205

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PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT, FABRICATION ET SCHEMA EQUIVALENT DU TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP. ETUDE QUANTITATIVE DU TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP DANS LE CADRE DU MODELE SHOCKLEY, MODELE TENANT COMPTE DE LA VARIATION REELLE DE LA SECTION CONDUCTRICE DU CANAL. ETUDE THEORIQUE DU BRUIT DE FOND ASSOCIE AU TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP A PORTE A JONCTION: BRUIT THERMIQUE ASSOCIE AU CANAL DU TRANSISTOR, AUTRES SOURCES DE BRUIT DE FOND ASSOCIEES AU TRANSISTOR, DETERMINATION DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU BRUIT DE FOND DE TRANSISTORS A EFFET DE CHAMP. RESULTATS EXPERIMENTAUX ET INTERPRETATIONS THEORIQUES. APPLICATION A LA SPECTROMETRIE NUCLEAIRE

Caractérisation en petit signal, en puissance et en impédances des transistors à effet de champ millimétriques

Caractérisation en petit signal, en puissance et en impédances des transistors à effet de champ millimétriques PDF Author: Amor Amairi
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Languages : fr
Pages : 279

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Le développement technologique du transistor à effet de champ à grille submicronique, l'évolution croissante de sa montée en fréquence et ses capacités actuelles en puissance nécessitent de mettre en œuvre des méthodes de caractérisation adéquates. Ce travail concerne d'une part, la réalisation, entre 45 MHz et 40 GHz, des mesures de paramètres S petit signal des transistors à effet de champ et d'autre part, la réalisation des mesures de leurs performances optimales en puissance et en impédances dans la bande 26,5-40 GHz. Dans la première partie, nous développons la méthode de mesure des paramètres S à l'analyseur de réseau HP 8510 des transistors à effet de champ millimétriques jusqu'à 40 GHz et nous déterminons leurs performances potentielles petit signal ainsi que leurs schémas équivalents optimums. Dans la deuxième partie, nous développons pour ces transistors, en premier lieu, les mesures de puissance au banc classique et en second lieu, les mesures de puissance et d'impédance de charge au banc «load-pull à charge active» dans la bande 26,5-40 GHz. Parallèlement, nous étudions les problèmes posés par la réalisation de ces bancs de mesure. Des comparaisons sont effectuées en permanence entre les résultats obtenus par les trois systèmes de mesure: analyseur de réseau, banc classique et banc «load-pull à charge active». Cette étude nous a amené à définir les conditions permettant des mesures précises et «in situ» des performances en puissance du transistor dans la bande 26,5-40 GHz et à envisager, pour un développement ultérieur le couplage du banc «load-pull à charge active» avec un analyseur de réseau performant du type HP 8510 (ou Wiltron 360) assisté par une méthode d'étalonnage automatique équivalente à la méthode TRL