Etude et conception de structures de filtrage actif radiofréquence ...

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Chapitre III : Amplificateur différentiel passe-bande du 4 ème ordre faible bruit à 2 GHz Pour réduire la résistance totale Rt=Rs+Rl et les résistances de terminaisons R1 et R2 [2][4], des résistances négatives de compensation sont rajoutées à l’entrée et à la sortie du circuit. La figure III-10 présente la version finale du filtre différentiel compensé. Il est composé de deux branches identiques, une référencée positive et l’autre négative. On utilise des diodes varicaps au lieu de capacités passives pour pouvoir réajuster la fréquence centrale par les tensions Vf1 et Vf2. Figure III-10 : Circuit simplifié du filtre différentiel compensé 109
Chapitre III : Amplificateur différentiel passe-bande du 4 ème ordre faible bruit à 2 GHz Le cœur du circuit est la combinaison des quatre inductances des résonateurs. Dans une première étape, on utilise de simples inductances de 3 nH avec des résistances de 5 Ω (pour une première simulation, un facteur de qualité des inductances inférieur à 8 est pris comme hypothèse). Ce choix de valeurs est effectué afin de minimiser la surface occupée par les inductances qui sont aux nombres de six. La deuxième étape consiste à concevoir indépendamment les inductances, et à les modéliser (Voir annexe IV pour l’étape d’extraction et la méthode de modélisation). La troisième étape consiste à évaluer les facteurs de couplage entre les différentes inductances. Dans l’annexe V, on récapitule toutes les valeurs des éléments qui composent le circuit ainsi que toutes les valeurs des éléments qui composent le modèle. Sur le layout, les inductances sont éloignées au maximum l’une de l’autre pour engendrer le minimum de couplage magnétique. Les performances du circuit sont très sensibles aux variations des valeurs de couplages faibles (d’un ordre maximal de 6x10 -3 ). Après optimisation des l’inductances, l’un des choix les plus importants dans cette topologie est la valeur de Rs. Augmenter cette valeur oblige a augmenter la compensation et ainsi la consommation du circuit. Diminuer Rs oblige à augmenter la transconductance des transistors pour conserver le facteur de couplage k et ainsi augmente le bruit. Le choix final est Rs = 5,4 Ω avec une précision de 0,1 Ω. Les transconductances d’entrée ne sont pas assez importantes pour obtenir le gain nécessaire final. Deux transistors bipolaires ont donc été rajoutés en cascade à l’entrée du filtre (une variante du montage Darlington composé d’un transistor bipolaire et d’un transistor NMOS RF. Cette combinaison permet une forte amplification avec une impédance d’entrée adéquate). Lors de la réalisation du layout, des diodes de protections d’antennes on été rajoutées. Le rôle principal de ces diodes est de protéger le circuit, principalement les transistors NMOS, des différentes charges qui peuvent s’accumuler pendant les différentes étapes de fabrication. Pour plus de détails, on peut se reporter à l’annexe III concernant les protections d’antennes. 110
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UNIVERSITE DE LIMOGES ECOLE DOCTORA
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Sommaire SOMMAIRE INTRODUCTION GENE
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Sommaire III. Le résonateur ......
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INTRODUCTION GENERALE
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Introduction générale Parmi les f
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CHAPITRE I ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE
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Résumé Ces travaux de thèse cons
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