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