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

Chapitre II : Inductance active
III.2. Optimisation en bruit du filtre
Dans le cas des inductances passives, la résistance est la source exclusive de bruit. Pour
le cas des inductances actives, c’est le bruit thermique du canal des transistors MOS utilisés
dans le circuit qui domine, et l’origine du bruit est répartie entre les transistors qui constituent
l’inductance active et ceux qui composent la résistance négative.
Le facteur de qualité du filtre est contrôlé par deux sources de compensation. La
première source de compensation est composée par les transistors T5-1 et T5-2 ainsi que les
tensions de contrôle Vq qui agissent directement sur ces transistors. La deuxième source de
compensation est la résistance négative différentielle rajoutée à la structure finale. Les deux
compensations sont complémentaires pour obtenir la bande passante visée de 65 MHz, mais
leur influence en terme de bruit est complètement différente.
Les différentes simulations effectuées au cours de la conception montrent qu’il est plus
intéressant pour réduire le facteur de bruit du filtre, d’augmenter, malgré tout, la valeur de la
résistance négative.
L’optimisation du bruit a été effectuée dans ce sens en utilisant deux baluns à l’entrée et
à la sortie du filtre et a permis d’obtenir un facteur de bruit égal à 6 dB dans cette
configuration (Figure II-10).
III.3. Linéarité du filtre différentiel
La figure II-14 présente le point de compression à -1dB. Le comportement linéaire du
circuit se dégrade rapidement au-delà d’une puissance d’entrée de -58 dBm. Pour un tel signal
d’entrée, la puissance de sortie n’est que de -37 dBm, ce qui constitue une sérieuse limitation
pour l’application souhaitée (UMTS).
La raison principale de cette dégradation provient du fait que l’inductance intégrée
réelle permet le passage d’intensités de courant plus important qu’une inductance active.
Pour améliorer le transfert d’un fort signal à travers l’inductance active, nous devons
utiliser des transistors de plus grande taille. Malheureusement, cette augmentation en surface
(obtenue en mettant plusieurs transistors en parallèle) augmente aussi les capacités parasites.
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