Etude et conception de structures de filtrage actif radiofréquence ...
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Chapitre II : Inductance active<br />
Parmi les raisons les plus importantes d’absence d’adaptation en entrée dans les<br />
publications, le fait d’avoir besoin d’utiliser <strong>de</strong>s inductances réelles pour compenser l’eff<strong>et</strong><br />
capacitif va à l’encontre du principe même du circuit.<br />
Comme déjà constaté dans l’analyse bibliographique, les inductances actives<br />
constituent une voie très prom<strong>et</strong>teuse pour réaliser <strong>de</strong>s filtres intégrés RF.<br />
Après avoir choisi une topologie <strong>de</strong> départ qui sera détaillée dans les prochains<br />
paragraphes, nous remarquons qu’il n’est pas très difficile, avec une polarisation idéale, <strong>de</strong><br />
r<strong>et</strong>rouver les caractéristiques évoquées dans les articles publiés. Malheureusement, on<br />
constate rapi<strong>de</strong>ment que les caractéristiques se dégra<strong>de</strong>nt si l’on veut adapter en puissance les<br />
circuits <strong>et</strong> qu’ils souffrent d’une limitation fréquentielle au <strong>de</strong>là 2 GHz, <strong>et</strong> d’un facteur <strong>de</strong><br />
bruit élevé.<br />
Pour compenser ce défaut <strong>et</strong> minimiser la consommation, on utilise durant la<br />
<strong>conception</strong> le moins <strong>de</strong> transistors possible. D’autre part, la possibilité <strong>de</strong> faire varier<br />
électriquement la valeur <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te inductance reste l’un <strong>de</strong>s avantages majeurs <strong>de</strong> ce type <strong>de</strong><br />
fonction qui perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> contrôler sa fréquence centrale sans utiliser <strong>de</strong> capacités variables.<br />
Pour augmenter le faible facteur <strong>de</strong> qualité d’une inductance active, les circuits <strong>de</strong><br />
compensation sont indispensables mais engendrent <strong>de</strong> sérieuses dégradations en bruit <strong>et</strong> en<br />
linéarité ainsi qu’une forte augmentation <strong>de</strong> consommation.<br />
Nous tentons, dans la suite, <strong>de</strong> résoudre ces problèmes en proposant <strong>de</strong>s solutions<br />
originales <strong>et</strong> intégrables sur silicium.<br />
II. Conception <strong>de</strong> l’inductance active<br />
On trouve dans la littérature une vaste panoplie <strong>de</strong> métho<strong>de</strong>s <strong>et</strong> <strong>de</strong> topologies qui<br />
servent à concevoir <strong>de</strong>s inductances actives. Notre but principal <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te partie n’est pas<br />
d’inventer <strong>de</strong> nouvelles topologies mais plutôt <strong>de</strong> développer celles qui existent déjà <strong>et</strong> <strong>de</strong> les<br />
utiliser afin d’obtenir un filtre différentiel compl<strong>et</strong> sur silicium fonctionnant à 2 GHz.<br />
Notre <strong>conception</strong> est inspirée <strong>de</strong>s publications <strong>de</strong>s références [1-2]. Leur principe est<br />
basé sur le concept <strong>de</strong> la transformation d’impédance en utilisant les transconductances <strong>de</strong>s<br />
transistors MOS <strong>et</strong> leurs capacités parasites Cgs. Dans leurs publications, les auteurs<br />
présentent plusieurs architectures utilisant <strong>de</strong>ux simples transistors MOS. Ils analysent<br />
plusieurs combinaisons <strong>et</strong> montrent leurs avantages <strong>et</strong> leurs inconvénients. Leurs <strong>conception</strong>s<br />
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