MISE EN OEUVRE D'UNE METHODE DE CONCEPTION DE CIRCUITS ET MODULES A BASE DE TRANSISTORS RIPOLAIRES A HETEROJONCTION APPLIQUEE A DES CIRCUITS A 20 GBITS/S PDF Download
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Author: MICHEL.. BOUCHE
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 199
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Book Description
CE MANUSCRIT EST CONSACRE A L'ETUDE D'UN CIRCUIT DE COMMANDE DE MODULATEUR ELECTRO-ABSORBANT (MEA) ET DE SON HYBRIDATION AVEC LE COMPOSANT ELECTRO-OPTIQUE POUR DES DEBITS ALLANT JUSQU'A 20 GBITS/S. POUR CETTE APPLICATION, NOUS AVONS UTILISE LE TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION (TBH) SUR GAAS PUIS SUR INP, ET MIS EN PLACE UNE METHODOLOGIE QUI PREND EN COMPTE L'INTERDEPENDANCE ENTRE TOUTES LES ETAPES DE CONCEPTION. LA PREMIERE ETAPE DE NOTRE TRAVAIL NOUS A CONDUIT A MODELISER LE MEA ET LE TBH GAAS. POUR CE DERNIER, NOUS AVONS ETE AMENE A ETUDIER ET CARACTERISER LES EFFETS THERMIQUES. NOUS AVONS ENSUITE ETUDIE L'IMPACT DES PHENOMENES DE PROPAGATION ET DE COUPLAGE ENTRE LIGNES SUR LES PERFORMANCES DES CIRCUITS. NOUS AVONS PROPOSE PLUSIEURS SOLUTIONS, TANT POUR LES LIGNES DE TYPE SIGNAL QUE POUR CELLES DES ALIMENTATIONS. LA MISE EN BOITIER DE CIRCUITS RAPIDES LARGE BANDE ETANT UNE ETAPE CRITIQUE, NOUS AVONS ANALYSE PAR DES MESURES CHAQUE ELEMENT CONSTITUTIF. LES RESULTATS OBTENUS ONT ETE VALIDES PAR LA REALISATION D'UN BOITIER DE TEST DESTINE A DES CIRCUITS FONCTIONNANT A 20 GBITS/S. CES CONNAISSANCES NOUS ONT PERMIS DE DEFINIR AU MIEUX L'ARCHITECTURE DU CIRCUIT DRIVER ET DU CIRCUIT SELECTEUR DRIVER. POUR CES CIRCUITS, NOUS AVONS PRESENTE QUELQUES SOLUTIONS PERMETTANT DE LIMITER L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS TECHNOLOGIQUES SUR LES PERFORMANCES OBTENUES. L'ENSEMBLE DE CETTE ETUDE A ENFIN ETE VALIDE PAR LA REALISATION D'UN CIRCUIT SELECTEUR DRIVER, A BASE DE TBH INP, FOURNISSANT UNE AMPLITUDE DE 1,8 VOLTS A 20 GBITS/S. CE RESULTAT SE SITUE AU NIVEAU DE L'ETAT DE L'ART TOUTES TECHNOLOGIES CONFONDUES ET CONSTITUE, A NOTRE CONNAISSANCE, UN RECORD POUR LA TECHNOLOGIE TBH INP.
Author: MICHEL.. BOUCHE
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Category :
Languages : fr
Pages : 199
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Book Description
CE MANUSCRIT EST CONSACRE A L'ETUDE D'UN CIRCUIT DE COMMANDE DE MODULATEUR ELECTRO-ABSORBANT (MEA) ET DE SON HYBRIDATION AVEC LE COMPOSANT ELECTRO-OPTIQUE POUR DES DEBITS ALLANT JUSQU'A 20 GBITS/S. POUR CETTE APPLICATION, NOUS AVONS UTILISE LE TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION (TBH) SUR GAAS PUIS SUR INP, ET MIS EN PLACE UNE METHODOLOGIE QUI PREND EN COMPTE L'INTERDEPENDANCE ENTRE TOUTES LES ETAPES DE CONCEPTION. LA PREMIERE ETAPE DE NOTRE TRAVAIL NOUS A CONDUIT A MODELISER LE MEA ET LE TBH GAAS. POUR CE DERNIER, NOUS AVONS ETE AMENE A ETUDIER ET CARACTERISER LES EFFETS THERMIQUES. NOUS AVONS ENSUITE ETUDIE L'IMPACT DES PHENOMENES DE PROPAGATION ET DE COUPLAGE ENTRE LIGNES SUR LES PERFORMANCES DES CIRCUITS. NOUS AVONS PROPOSE PLUSIEURS SOLUTIONS, TANT POUR LES LIGNES DE TYPE SIGNAL QUE POUR CELLES DES ALIMENTATIONS. LA MISE EN BOITIER DE CIRCUITS RAPIDES LARGE BANDE ETANT UNE ETAPE CRITIQUE, NOUS AVONS ANALYSE PAR DES MESURES CHAQUE ELEMENT CONSTITUTIF. LES RESULTATS OBTENUS ONT ETE VALIDES PAR LA REALISATION D'UN BOITIER DE TEST DESTINE A DES CIRCUITS FONCTIONNANT A 20 GBITS/S. CES CONNAISSANCES NOUS ONT PERMIS DE DEFINIR AU MIEUX L'ARCHITECTURE DU CIRCUIT DRIVER ET DU CIRCUIT SELECTEUR DRIVER. POUR CES CIRCUITS, NOUS AVONS PRESENTE QUELQUES SOLUTIONS PERMETTANT DE LIMITER L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS TECHNOLOGIQUES SUR LES PERFORMANCES OBTENUES. L'ENSEMBLE DE CETTE ETUDE A ENFIN ETE VALIDE PAR LA REALISATION D'UN CIRCUIT SELECTEUR DRIVER, A BASE DE TBH INP, FOURNISSANT UNE AMPLITUDE DE 1,8 VOLTS A 20 GBITS/S. CE RESULTAT SE SITUE AU NIVEAU DE L'ETAT DE L'ART TOUTES TECHNOLOGIES CONFONDUES ET CONSTITUE, A NOTRE CONNAISSANCE, UN RECORD POUR LA TECHNOLOGIE TBH INP.
Author: JEAN-OLIVIER.. PLOUCHART
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 243
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Book Description
CE TRAVAIL MONTRE LA DEMARCHE SUIVIE POUR CONCEVOIR ET REALISER DES CIRCUITS MMIC A BASE DE TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION. LE TBH GAAS/GAA1AS EST PRESENTE D'UN POINT DE VUE THEORIQUE, EN DECRIVANT LES PHENOMENES PHYSIQUES INTERVENANT LORS DE SON FONCTIONNEMENT. LE TRANSISTOR EST MODELISE DANS LES DOMAINES LINEAIRES ET NON-LINEAIRE POUR LA CONCEPTION DES MMIC. LES CIRCUITS RADIOFREQUENCES INTERVENANT DANS LES RADIOTELEPHONES DE 2 GENERATION, ET LES CIRCUITS RAPIDES DES LIAISONS A HAUT DEBIT PAR FIBRE OPTIQUE SONT DECRITS. LE PRINCIPE DE LA PLL ET SES APPLICATIONS POUR LA SYNTHESE DE FREQUENCE ET LA RECUPERATION D'HORLOGE SONT ENSUITE PRESENTES. LA FILIERE TECHNOLOGIQUE MMIC TBH A ETE SPECIFIE ET OPTIMISE DE MANIERE A REALISER EN SEULEMENT 12 ETAPES DES FONCTIONS ANALOGIQUES, NUMERIQUES ET DE PUISSANCE. NOUS AVONS OPTIMISE ET MESURE UN ENSEMBLE DE 8 MMIC POUR LES APPLICATIONS A 1,8 GHZ (RADIOTELEPHONE) ET A 10 GHZ (COMMUNICATIONS OPTIQUES HAUT DEBIT). NOUS AVONS REALISE 4 DIVISEURS DE FREQUENCE FONCTIONNANT ENTRE 1 ET 18,5 GHZ ; UN MELANGEUR LARGE BANDE AYANT UN GAIN DE CONVERSION POSITIF JUSQU'A 18,5 GHZ ; DEUX VCO FONCTIONNANT DANS LES BANDES 1,4-1,8 GHZ ET 8-11 GHZ ; UN SYNTHETISEUR DE FREQUENCE EN BANDE L. LES RESULTATS OBTENUS DEMONTRENT L'INTERET DU TBH POUR CE TYPE D'APPLICATION
Author: Miloud Abboun
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Languages : fr
Pages : 287
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Book Description
Les avancées dans les systèmes de communication et de traitement de l'information nécessitent des circuits à haut débit qui doivent s'appuyer sur des transistors aux performances en vitesse et en puissance élevées. Les Transistors Bipolaires à Hétérojonction (TBH) III-V constituent un bon compromis. Le TBH-InP est l'un d'entre eux. Il convient d'autant mieux pour le développement de systèmes de télécommunications à des débits supérieurs à 60 Gbits/s que sa technologie permet l'intégration de composants optoélectroniques de longueur d'onde comprise entre 1,3 mM et 1,55 mM. Le regain d'intérêt pour ces technologies a mis en lumière les problèmes et les contraintes liés à la modélisation compacte. Le travail présenté s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le CNET Bagneux/OPTO+ et l'IEF. Il a pour objet l'étude expérimentale et la modélisation électrique des TBDH-InP. Quatre technologies auto-alignées qui diffèrent par la nature du dopage de base (béryllium ou carbone) et par la présence d'un gradient d'indium dans la base ont été étudiées. Pour chaque technologie un grand nombre de dispositifs a été analysé et une masse importante de données expérimentales a permis d'obtenir les paramètres du modèle de Gummel-Poon de ces composants. Ces modèles ont ensuite été utilisés par les concepteurs de circuits intégrés d'OPTO+ pour réaliser des circuits pour la logique "haut débit" (multiplexeur, circuit de décision, bascule D, driver, ...). La volumineuse base de données a également permis d'étudier l'auto-échauffement dans les TBH-InP d'abord par une approche expérimentale puis par une modélisation numérique de l'équation de Fourier. Le travail de modélisation a permis de dégager des pistes pour réduire l'auto-échauffement. Pour mieux cerner le fonctionnement physique des TBH, une analyse expérimentale à température variable a été réalisée sur une des quatre technologies. Enfin, une analyse de sensibilité des paramètres du modèle de Gummel-Poon à 300K sur le temps de commutation des paires différentielles (technologie CML/ECL) a été effectuée: -Le temps de retard t(FF) et le temps de charge R(BB),C(jC) sont les deux contributions intrinsèques les plus importantes, -L'extraction de certains paramètres du modèle est imprécise (C(jE), Rc entre autre) et se répercute sur le t(FF) on perçoit la nécessité de développer des approches fiables pour extraire ces éléments.
Author: Joseph Mba
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Languages : fr
Pages : 219
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Book Description
L'objectif est de mettre en place une technologie TBH InP avec des transistors ayant des fréquences de coupure supérieures à 80 GHz. Ces transistors permettront de fabriquer des circuits de communication optique fonctionnant à 40 Gbit/s. L'obtention de ces hautes performances passe par la définition d'une structure de couches adéquate, par une technologie de fabrication adaptée, par une analyse des phénomènes de transport et par des mesures hyperfréquences adaptées. A la lumière de l'analyse des phénomènes de transport et de la modélisation, nous avons proposé des évolutions de la structure permettant d'obtenir simultanément: des fréquences de coupure élevées, une faible consommation, une tension de claquage élevée (B V CE) et de faibles courants de fuite. Un point essentiel abordé dans cette partie est 1' apport d'une base à composition graduelle permettant de minimiser le temps de transit à travers la base et de trouver un meilleur compromis entre un gain élevé et une faible résistance de base. Une optimisation de la technologie de fabrication du TBH a été mise en place, de manière à réduire sensiblement (60%) les parasites, dans le cadre des règles de dessin imposées par l'outil technologique disponible au laboratoire. Cette optimisation concerne principalement la réduction de la surface base-collecteur, dont dépend directement la capacité base-collecteur, la fréquence de transition et surtout la fréquence maximale d'oscillation. Cette technologie associée à la structure de couches évoluée a conduit à la réalisation de transistors ayant les performances suivantes : Ft = 105 GHz, Fmax = 70 GHz, β = 48, BVCE > à 7,5 V. Ces transistors ont conduit à la réalisation de circuits fonctionnant à 44 Gbit/s pour le multiplexeur 2:1, 40 Gbit/s pour le démultiplexeur 2: l, 25 Gbit/s pour le driver et plus de 25 Gbit/s pour une bascule D. L'ensemble de ces circuits permet de valider les approches utilisées au cours de ce travail.
Author: AHMED.. BIRAFANE
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
AU COURS DE CE TRAVAIL NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE NON LINEAIRE DU TBH POUR LA CONCEPTION DES CIRCUITS MICRO-ONDES, AINSI QUE DES PROCEDURES DE CARACTERISATION ASSOCIEES A CE MODELE. LE MODELE TIEN COMPTE DES PROPRIETES PHYSIQUES PROPRES AU TBH ET DE L'AUTO ECHAUFFEMENT DU TRANSISTOR. LA PRISE EN COMPTE DE L'AUTO ECHAUFFEMENT DU TRANSISTOR CONSTITUE UNE ORIGINALITE DE CE TRAVAIL. LE TRANSISTOR EST DECRIT PAR UN MODELE ELECTROTHERMIQUE, CONSTITUE D'UN MODELE ELECTRIQUE ET D'UN MODELE THERMIQUE AVEC INTERACTION ENTRE LES DEUX MODELES. LA TEMPERATURE QUI N'EST PLUS CONSTANTE DURANT LA SIMULATION COMME C'EST LE CAS DES MODELES IMPLANTES DANS LES SIMULATEURS STANDARDS, CONSTITUE UNE ELECTRODE DE COMMANDE DU TRANSISTOR AU MEME TITRE QUE LES ELECTRODES DE BASE, DE COLLECTEUR ET D'EMETTEUR. UNE METHODOLOGIE DE CARACTERISATION NON LINEAIRE PERMETTANT DE DETERMINER L'ENSEMBLE DES PARAMETRES STATIQUES DU MODELE ELECTRIQUE A ETE DEVELOPPEE. D'AUTRE PART NOUS AVONS PROPOSE UNE NOUVELLE METHODE D'EXTRACTION QUI PERMET D'OBTENIR DIRECTEMENT L'ENSEMBLE DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU CIRCUIT LINEAIRE EQUIVALENT DU TBH SANS AUCUNE OPTIMISATION. DE PLUS ELLE NE NECESSITE AUCUNE INFORMATION GEOMETRIQUE NI TECHNOLOGIQUE CONCERNANT LE TRANSISTOR. CETTE METHODE EST BASEE SUR DES EQUATIONS PUREMENT ANALYTIQUES QUI EXPRIMENT LES PARAMETRES Z DU TRANSISTOR EN FONCTION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU CIRCUIT LINEAIRE EQUIVALENT UTILISE. LA VALIDATION DE LA METHODE EST EFFECTUEE SUR DEUX TRANSISTORS GAINP/GAAS DE FREQUENCE DE COUPURES DIFFERENTES 20 GHZ ET 80 GHZ. LE MODELE NON LINEAIRE EST VALIDE EN REGIME STATIQUE ET EN REGIME DYNAMIQUE PETITS SIGNAUX ET FORTS SIGNAUX, UN EXCELLENT ACCORD EST OBTENU ENTRE LA MESURE ET LA SIMULATION.
Author: Mathias Kahn
Publisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 256
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Book Description
L'ESSOR DES TELECOMMUNICATIONS A L'ECHELLE MONDIALE QU'A CONNU LA FIN DU XXEME SIECLE A ETE RENDU POSSIBLE PAR L'EXISTENCE DE RESEAUX A BASE DE FIBRES OPTIQUES, CAPABLES DE TRANSMETTRE DES FLUX DE DONNEES IMPORTANTS SUR DE LONGUES DISTANCES. LA GESTION DE CES IMPORTANTS FLUX D'INFORMATION EN AMONT ET EN AVAL DE LA FIBRE REQUIERT DES CIRCUITS ELECTRONIQUES NUMERIQUES ET ANALOGIQUES TRAITANT DES DEBITS DE DONNEES SUPERIEURS A 40GB/S, CE QUI IMPLIQUE L'UTILISATION DE COMPOSANTS TRES RAPIDES, AVEC DES FREQUENCES DE TRANSITION AU-DELA DE 150GHZ.GRACE AUX REMARQUABLES PROPRIETES DE LA FAMILLE DE MATERIAUX III-V EN TERMES DE TRANSPORT ELECTRIQUE, LE TRANSISTOR BIPOLAIRE A HETEROJONCTION GAINAS/INP SE CLASSE COMME L'UN DES TRANSISTORS LES PLUS RAPIDES ACTUELLEMENT, ET PERMET LA REALISATION DE TELS CIRCUITS OPERATIONNELS A TRES HAUTE FREQUENCE.LA MISE EN PLACE D'UNE FILIERE COMPLETE DE FABRICATION DE CIRCUITS A BASE DE TBH NECESSITE QUE SOIT MAITRISE UN GRAND NOMBRE D'ETAPES. UN CERTAIN NOMBRE D'ENTRE ELLES TOUCHE DIRECTEMENT AU COMPOSANT: CONCEPTION, EPITAXIE, FABRICATION TECHNOLOGIQUE, CARACTERISATION A CES ETAPES DOIT ETRE AJOUTEE UNE CERTAINE COMPREHENSION DES PHENOMENES PHYSIQUES INTERVENANT DANS LE DISPOSITIF.DANS CE TRAVAIL DE THESE, LES PROBLEMATIQUES LIEES A L'OPTIMISATION DU TBH GAINAS/INP, AINSI QUE CERTAINES QUESTIONS RELATIVES AUX MECANISMES PHYSIQUES MIS EN JEU SONT PRESENTEES.
Author: Hervé Fleury
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 128
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Book Description
LES TECHNOLOGIES ACTUELLES PERMETTENT LA MISE SUR LE MARCHE DE CIRCUITS COMPLEXES COMPRENANT PLUSIEURS MILLIONS DE TRANSISTORS. DES OUTILS GENERENT DIRECTEMENT L'ARCHITECTURE D'UN CIRCUIT A PARTIR D'UNE DESCRIPTION COMPORTEMENTALE DE CELUI-CI. LA DESCRIPTION INITIALE DU CIRCUIT EST, QUANT A ELLE, BASE SUR UN LANGAGE PROCHE DES LANGAGES DE PROGRAMMATION INFORMATIQUE. APRES PLUSIEURS ETAPES D'OPTIMISATIONS ET DE SIMPLIFICATIONS, UNE DESCRIPTION PLUS PROCHE DE LA REALITE PHYSIQUE EST GENEREE : LA DESCRIPTION DE BAS NIVEAU. LE COMPOSANT DOIT ENFIN SUIVRE UN PROCESSUS DE FABRICATION AVANT DE POUVOIR ETRE MIS SUR LE MARCHE. IL EST ENSUITE IMPORTANT DE TRIER LES CIRCUITS CORRECTES DES CIRCUITS COMPORTANT DES DEFAUTS : C'EST L'ETAPE DE TEST. PAR CONTRE, LA FONCTION REALISEE PAR LES CIRCUITS ACTUELS EST SI COMPLEXE QU'IL FAUDRAIT PLUSIEURS MILLIER D'ANNEES POUR LA TESTER DE FACON EXHAUSTIVE. ON UTILISE DONC UN MODELE DE FAUTE AFIN DE GENERER UN JEU DE TEST A PARTIR D'UNE DESCRIPTION DU CIRCUIT. LA TESTABILITE D'UN CIRCUIT PEUT ETRE DEFINIE COMME ETANT LA FACILITE A GENERER UN JEU DE TEST QUI COUVRE EFFICACEMENT LE MODELE DE FAUTE CONSIDERE. A L'HEURE ACTUELLE, LA GENERATION DES TESTS ET L'AMELIORATION DE LA TESTABILITE D'UN CIRCUIT SE FONT SUR DES DESCRIPTIONS DE BAS NIVEAU DE CE DERNIER. DANS CE MEMOIRE, NOUS PROPOSONS UNE NOUVELLE METHODE, BASEE SUR LA TECHNIQUE DE SCAN, QUI PERMETTE D'AMELIORER LA TESTABILITE D'UN CIRCUIT A PARTIR DE SA DESCRIPTION COMPORTEMENTALE. UTILISER UN TEL NIVEAU DE DESCRIPTION PERMET D'OBTENIR UNE METHODE QUI SOIT PLUS GENERIQUE ET QUI PRENNE EN COMPTE LES ASPECTS DE TESTABILITE PLUS TOT DANS LE PROCESSUS DE CONCEPTION. CETTE METHODE EST COMPLETEE PAR UNE TECHNIQUE DE SCAN PARTIEL APPLICABLE ELLE AUSSI A PARTIR D'UNE DESCRIPTION COMPORTEMENTALE. LA METHODE PRESENTEE A ETE APPLIQUEE A DES CIRCUITS DE COMMUNICATION UTILISES DANS LES RESEAUX HAUT DEBIT AINSI QU'A DES CIRCUITS DE REFERENCE POUR L'EVALUATION DES OUTILS DE TEST. SA MISE EN UVRE SUR DE TELS CIRCUITS DONNE DE BONS RESULTATS PAR RAPPORT AUX TECHNIQUES ACTUELLES QUI TRAITENT LA TESTABILITE A PARTIR DE DESCRIPTIONS DE BAS NIVEAU.
