Etude et conception d'une structure BIST pour convertisseur analogique-numérique PDF Download
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Author: Nicolas Mechouk
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Languages : fr
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Book Description
Le test de circuits analogiques et mixtes est de plus en plus difficile du fait de l'intégration d'un nombre croissant de composants complexes au sein d'un même système. Les techniques de BIST permettent la réalisation d'un test efficace en intégrant au système les ressources nécessaires au test. Dans cette thèse, nous présentons une structure BIST pour les Convertisseurs Analogiques-Numériques (CAN) tout numérique. Le générateur de stimuli est un oscillateur Sigma-Delta numérique délivrant, après un simple filtrage analogique, une sinusoïde. L'analyse de la réponse se fait au moyen d'un banc de filtres numériques séparant les différentes composantes harmoniques du signal issu du CAN. A partir de ces composantes harmoniques, différents paramètres spectraux sont calculés. Afin de valider cette structure, différents prototypes ont été conçu sur FPGA. Les résultats expérimentaux confirment la capacité de notre structure à tester efficacement un CAN 12 bits ayant un SNR de 70 dB.
Author: Nicolas Mechouk
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Languages : fr
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Le test de circuits analogiques et mixtes est de plus en plus difficile du fait de l'intégration d'un nombre croissant de composants complexes au sein d'un même système. Les techniques de BIST permettent la réalisation d'un test efficace en intégrant au système les ressources nécessaires au test. Dans cette thèse, nous présentons une structure BIST pour les Convertisseurs Analogiques-Numériques (CAN) tout numérique. Le générateur de stimuli est un oscillateur Sigma-Delta numérique délivrant, après un simple filtrage analogique, une sinusoïde. L'analyse de la réponse se fait au moyen d'un banc de filtres numériques séparant les différentes composantes harmoniques du signal issu du CAN. A partir de ces composantes harmoniques, différents paramètres spectraux sont calculés. Afin de valider cette structure, différents prototypes ont été conçu sur FPGA. Les résultats expérimentaux confirment la capacité de notre structure à tester efficacement un CAN 12 bits ayant un SNR de 70 dB.
Author: Vincent Fresnaud
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Languages : fr
Pages : 130
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De nombreuses recherches tentent d’améliorer les convertisseurs actuels en proposant de nouvelles architectures et de nouveaux procédés de fabrication. Cette évolution est longue et doit s’exécuter étape par étape. Cependant, il est possible d’utiliser des méthodes permettant de compenser les lacunes d’un composant donné avant de franchir l’étape suivante. Ces méthodes de compensation permettent de repousser les limites du composant en attendant la maturité de la génération suivante. Elles permettent également de mieux comprendre les défauts actuels et d’orienter les concepteurs vers des pistes prometteuses pour leurs recherches. C’est dans ce contexte que nous proposons d’étudier l’effet d’une compensation par table de correspondance uni-dimensionnelle (LUT 1D) sur un convertisseur de type à repliement et à interpolation. Afin de remplir cette table de correction, nous proposons d’utiliser et d’optimiser un algorithme d’extraction des non-linéarités du composant, basé sur une analyse fréquentielle du signal converti. Les paramètres sensibles de la méthode de compensation sont ensuite étudiées au travers d’expérimentations menées sur un convertisseur spécialement conçut pour cet objectif. Nous établissons qu’il est possible de calculer une table de correspondance suffisamment robuste indépendamment des variations de fréquences et de température. Finalement, nous proposons une nouvelle méthode d’extraction des paramètres spectraux d’un signal à partir de ressources de calculs très faibles. Cette étude permet d’entamer le processus d’embarquement de la compensation au sein du convertisseur. Cette finalité fait partie des perspectives liées à cette thèse.
Author: PHILIPPE.. MARTIN
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Languages : fr
Pages : 208
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ETUDE D'UN CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE UTILISANT LA METHODE DE CONVERSION DICHOTOMIE ET ASYNCHRONE EMPLOYANT LA COMPARAISON PAR UNE SOURCE DE COURANT DE REFERENCE. SON ARCHITECTURE EN CASCADE NE FAVORISE PAS LA VITESSE DE CONVERSION ET DONNE LIEU A DES PHENOMENES PARASITES. POUR REMEDIER A CES PROBLEMES, ON INSERE AU DEBUT DU CONVERTISSEUR UN ECHANTILLONNEUR-BLOQUEUR EN ASGA FONCTIONNANT A DES FREQUENCES DE L'ORDRE DU GHZ
Author: Julien Goulier
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Languages : fr
Pages : 158
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Ce travail de recherche porte sur la conversion analogique numérique delta sigma à temps continu passe-bas, et plus particulièrement sur les difficultés de réalisation de ce type de convertisseur. L'objectif global de ces recherches était la mise en place d'une méthode de conception adaptée. Dans un premier temps, le travail s'est focalisé sur le calcul d'architecture et l'obtention de coefficients adaptés à une spécification donnée. L'impact des imperfections d'horloge sur les performances de ces convertisseurs a ensuite été étudié et une méthode analytique d'estimation des dégradations introduites par l'intermédiaire de l'horloge a été proposée. Ces deux étapes clefs lors de la réalisation d'un delta sigma à temps continu ont été intégrées à un flot de conception complet allant des spécifications à l'implémentation sur silicium. Finalement, ce flot de conception a été utilisé pour réaliser un modulateur delta sigma à temps continu en technologie CMOS065 pour une application WLAN.
Author: Guillaume Prenat
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Languages : fr
Pages : 144
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Cette thèse de doctorat présente une technique de BIST dont l'interface est totalement numérique, pour le test fréquentiel de circuits analogiques et mixtes. L'objectif de cette approche est de faciliter les techniques de test à bas coût des Systèmes sur Puce, rendant le test des blocs mixtes compatibles avec l'utilisation de testeurs numériques. La génération de signal de test analogique est réalisée sur la puce elle-même par un filtrage passe-bas d'un train binaire encodé par un modulateur Sigma Delta. L'analyse harmonique de la réponse analogique est également réalisée sur la puce en utilisant une modulation par un signal carré et une modulation par un modulateur Sigma Delta. La génération de signal analogique et l'analyse de la réponse du circuit sous test étant programmables numériquement sur la puce, la compatibilité avec un testeur numérique à faible coût est assurée. L'optimisation des signatures de test est discutée en détail pour trouver un compromis entre temps et qualité du test.
Author: Christine Marguet
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CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE ET A LA CONCEPTION D'UN CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE DE 15 BITS DE DYNAMIQUE ET PRESENTANT UNE DUREE DE CONVERSION DE 200 NS. LE CAHIER DES CHARGES A ETE ETABLI EN FONCTION DES BESOINS CONJOINTS DU LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES PARTICULES ET DE LA SOCIETE METRIX. LE PRESENT DOCUMENT DECRIT LE DEROULEMENT DE L'ETUDE DEPUIS L'ANALYSE DU MARCHE DES CONVERTISSEURS HAUT DE GAMME JUSQU'A L'INTEGRATION DE NOTRE CONVERTISSEUR AU CUR D'UN OSCILLOSCOPE NUMERIQUE EN PASSANT PAR: L'ETUDE DES PRINCIPES DE CONVERSION PARALLELE, PARALLELE-SERIE ET APPROXIMATIONS SUCCESSIVES ET DE L'ENSEMBLE DES SPECIFICATIONS PERMETTANT DE CHIFFRER LES PERFORMANCES D'UN CONVERTISSEUR A/N; LA MISE AU POINT D'UN NOUVEAU PRINCIPE BASE SUR LE POSITIONNEMENT DE GAMME AUTOMATIQUE; L'ETUDE DES DIVERSES METHODES DE TEST; LE TEST DU CONVERTISSEUR EN FONCTIONNEMENT DYNAMIQUE; LA REALISATION DES INTERFACES PERMETTANT L'INTEGRATION DU CONVERTISSEUR AU SEIN DE L'OSCOLLOSCOPE NUMERIQUE; L'ECRITURE DES LOGICIELS DE TRAITEMENT DES DONNEES ET D'EXPANSION VERS ZERO.
Author: Lionel Beneteau
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Pages : 222
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LE CONVERTISSEUR ANALOGIQUE NUMERIQUE (CAN) EST L'INTERFACE INCONTOURNABLE ENTRE LE MONDE PHYSIQUE ET LE CIRCUIT DE TRAITEMENT NUMERIQUE DU SIGNAL. POUR DES APPLICATIONS QUI NECESSITENT UN FORT DEBIT OU UNE FORTE RESOLUTION, LA COMPLEXITE DU CAN EST LA PRINCIPALE LIMITATION A LA HAUTE INTEGRATION. L'OBJET DE CETTE ETUDE EST L'ANALYSE D'UN CAN QUI SATISFAIT LES DEUX CONTRAINTES A PRIORI CONTRADICTOIRES D'UNE FORTE RESOLUTION, ET D'UNE FAIBLE SENSIBILITE AUX IMPERFECTIONS ANALOGIQUES. APRES UNE ETUDE DES DIFFERENTS ETAGES DE LA CHAINE DE CONVERSION A/N, UNE ANALYSE DES GRANDES FAMILLES DE CAN MONTRE LA SUPERIORITE DES CODEURS SIGMA-DELTA SUR-ECHANTILLONNEES. UNE ANALYSE FREQUENTIELLE DE CES CODEURS ILLUSTRE COMMENT LEUR RESOLUTION POTENTIELLE EST FONCTION DE LA FREQUENCE D'ECHANTILLONNAGE ET DE LEUR COMPLEXITE. LE CODEUR SIGMA-DELTA GENERE DES IMPULSIONS DONT LA DENSITE EST L'IMAGE DU NIVEAU D'ENTREE. APRES UNE PRESENTATION DU FILTRE QUI RECONSTITUE UN MOT SUR N BITS A PARTIR DE CE TRAIN D'IMPULSIONS, UNE ANALYSE DU FONCTIONNEMENT TEMPOREL DU CODEUR PRESENTE SES PERFORMANCES POUR DES ENTREES DC ET AC. UNE ETUDE DES CONTRAINTES ANALOGIQUES D'IMPLEMENTATION TERMINE LE DOCUMENT.
Author: Joël Roméo Ngankio Njila
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L'objectif de ce travail était d'élaborer la brique de base d'un convertisseur analogique numérique supraconducteur à architecture pipeline, fonctionnant à 30GHz de fréquence d'échantillonnage. Ce convertisseur est constitué d'un bloc de N comparateurs disposés en cascade le long d'une ligne de transmission. Chaque étage de comparaison est constitué d'un SQUID rf mutuellement couplé à un tronçon de ligne de transmission. Lorsque le signal à convertir arrive à la hauteur d'un comparateur, il génère un champ magnétique qui induit un courant dans le SQUID rf. Ce courant pourra faire commuter la jonction Josephson du SQUID rf dans certains cas, en fonction des caractéristiques internes de la jonction Josephson du SQUID et de son environnement. La commutation, qui s'accompagne de l'apparition d'une impulsion de tension quantifiée SFQ, a été étudiée de manière théorique et expérimentale en fonction des différents paramètres du problème.
Author: SOUHIL.. MEGHERBI
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UNE STRUCTURE ORIGINALE DE CONVERSION ANALOGIQUE-NUMERIQUE A ETE ETUDIEE. ELLE UTILISE DES DETECTEURS A FENETRES POUR GENERER LES CODES NUMERIQUE DE SORTIE EN BINAIRE REFLECHI, SANS FAIRE APPEL A DES TRANSCODEURS LOGIQUES. LES PARTICULARITES DE CETTE STRUCTURE PAR RAPPORT AUX AUTRES METHODES DE CONVERSION PARALLELES CLASSIQUES ONT ETE ANALYSEES. L'OPTIMISATION DE L'ARCHITECTURE ET DE SES CELLULES ELEMENTAIRES ONT CONDUIT A DES PERFORMANCES COMPARABLES AUX MEILLEURS RESULTATS PUBLIES POUR DES ARCHITECTURES CLASSIQUES. DANS CETTE CONCEPTION NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AUX MODES DE FONCTIONNEMENT NON LINEAIRES DES CELLULES ANALOGIQUES ELEMENTAIRES CONSTITUANT LA STRUCTURE DE CONVERSION A FENETRES, ET NOUS AVONS PROPOSE ET DEVELOPPE DEUX NOUVELLES METHODES DE MODELISATION. CES METHODES SONT BASEES SUR LA CARACTERISATION DES CELLULES EN PETIT SIGNAL LARGE BANDE, ET PERMETTENT D'EN DEDUIRE LEURS REPONSES TEMPORELLES FORT SIGNAL. LES CELLULES ANALOGIQUES ELEMENTAIRES, ET LA STRUCTURE DE CONVERSION GLOBALE ONT ETE ETUDIEES ET REALISEES DANS DEUX TECHNOLOGIES REPRESENTATIVES DE LEURS FILIALES RESPECTIVES: LA TECHNOLOGIE HOMOJONCTION SILICIUM SUBILO-N30, DE PHILIPS-COMPOSANTS, LA TECHNOLOGIE HETEROJONCTION ARSENIURE DE GALLIUM DOUBLE MESA, DU CNET DE BAGNEUX. LA CONCEPTION ET L'INTEGRATION DE NOS CIRCUITS DANS CES DEUX TECHNOLOGIES A POUR BUT D'ETABLIR UNE EVALUATION COMPARATIVE DE CES DEUX TYPES DE TECHNOLOGIES APPLIQUEES A L'INTEGRATION DE CIRCUITS ANALOGIQUES ULTRA-RAPIDES, ET PARTICULIEREMENT A LA CONVERSION ANALOGIQUE-NUMERIQUE
Author: Jean Bonmartin
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Languages : fr
Pages : 106
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