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

Chapitre II : Inductance active
I. Introduction
Une inductance intégrée passive ayant un bon facteur de qualité est très utile pour les
circuits récepteurs et émetteurs. L’inconvénient de ces inductances reste toutefois la superficie
occupée. Cette surface rajoutée augmente généralement de façon considérable la taille donc
aussi le coût du circuit global.
Dans ce chapitre, nous exposons les avantages et les inconvénients d’un filtre utilisant
une inductance active. Ainsi, nous pouvons comparer les caractéristiques de ce circuit avec
celles des autres topologies de filtrage actif utilisant le même procédé technologique de
PHILIPS.
Dans la littérature, plusieurs topologies de circuits peuvent avoir une impédance
d’entrée inductive comme déjà montré dans le premier chapitre. L’analyse des différentes
publications sur le sujet (limitée toutefois aux technologies CMOS ou BiCMOS) montre que
beaucoup d’architectures de circuits peuvent présenter un effet inductif. En revanche, peu de
publications montrent des réalisations et des mesures d’inductances actives ou de filtres
complet fonctionnant aux radio-fréquences.
La première remarque sur ces publications est qu’elles ne dépassent que rarement la
démonstration de principe de fonctionnement, les dispositifs en question restant souvent
polarisés avec des sources de courant idéales. D’autre part, la fonction de transfert analysée
est généralement homogène à un gain en tension.
En effet, l’adaptation en puissance en entrée et sortie du filtre conduit à rajouter des
éléments qui influencent directement les caractéristiques de l’inductance active elle-même. Le
fait de rajouter un buffer à la sortie utilisant des transistors NMOS par exemple (avec une
forte capacité Cgs), change complètement la valeur de l’inductance et sa fréquence de
résonance (la fréquence au quelle un aspect capacitif commence à dominer l’inductance).
Ces remarques sont aussi valides pour les sources de courants qu’il faut remplacer par
des transistors réels, pour les résistances négatives qui compensent le facteur de qualité et
pour l’adaptation en puissance en entrée.
72