Contribution à la conception optimale en terme de linéarité et ...

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CONCLUSION GENERALE adapté à l’étude de la linéarité de systèmes excités par un multiplexage fréquentiel. Nous avons étudié les conditions minimales requises pour la synthèse d’un signal numérique équivalent à un bruit blanc gaussien. Nous en avons conclu qu’il est nécessaire d’utiliser au minimum une centaine de porteuses et d’effectuer une dizaine de moyennes pour prédire le NPR avec une précision suffisante. Nous avons également développé une nouvelle méthodologie d’extraction du bruit d’intermodulation basée sur une technique d’intercorrélation qui nous permet de calculer avec plus d’efficacité le NPR. A partir de ce facteur de linéarité (NPR), nous avons effectué, au cours du chapitre III, une analyse approfondie du comportement non-linéaire d’un transistor en fonction des impédances de charges et de sources aux différentes harmoniques. Nous avons considéré deux approches. Tout d’abord l’approche traditionnelle dans laquelle l’optimisation du transistor a été effectuée de manière à minimiser la consommation sous des contraintes de puissance et de NPR. Cette approche d’optimisation est la technique couramment utilisée aujourd’hui. Elle nous a conduit à choisir l’impédance de rendement maximum comme étant le meilleur compromis en terme de linéarité et de consommation. Il se trouve que ce compromis ne fournit pas toujours les conditions de fonctionnement optimales de la cellule amplificatrice. Pour mettre en évidence les conditions optimales, nous avons utilisé une nouvelle approche qui intègre directement dans la phase de conception la grandeur définissant le mieux la qualité de liaison du système de communication : le rapport signal à bruit du récepteur (C/(N+I)). Ce rapport intègre en une seule entité les paramètres de puissance et de NPR et définit un critère objectif d’appréciation du compromis linéarité/consommation. Ce critère a été présenté sous la forme d’un abaque qui offre un élément graphique de comparaison entre différents amplificateurs ou cellules amplificatrices. Cet abaque peut intervenir à différents niveaux de la conception : Choix de la technologie Recherche des conditions de fonctionnement optimales Dimensionnement d’un amplificateur Comparaison du potentiel de différents amplificateurs 179
CONCLUSION GENERALE Une étude exhaustive à partir de l’abaque C/(N+I), sur plusieurs transistors nous a permis de dégager les conditions de polarisation de charges optimales d’un transistor fonctionnant en multiporteuse, à savoir : Classe de fonctionnement : Classe B Impédances de charge à f0 et 2f0 : impédances de rendement maximum déterminé en monoporteuse Impédance de source à 2f0 : déterminée en appliquant le critère au rapport C/I à la place du NPR. 3 La dernière partie de cette thèse a été consacrée à la validation de cette nouvelle méthodologie de conception. Deux amplificateurs de puissance ont été réalisés en technologie hybride. Ces amplificateurs ont été optimisés en linéarité et consommation à partir de l’abaque C/(N+I). Le premier amplificateur a été conçu autour d’un transistor HFET 1200 μm, de la fonderie Texas Instrument, dans la bande de fréquence [2.17 GHz-2.19 GHz]. Il a fait l’objet d’une caractérisation sur le banc de mesure en NPR. Ces mesures nous ont permis de valider en grande partie les résultats obtenus en simulation et nous avons ainsi obtenu un amplificateur possédant un fort potentiel en terme de linéarité et consommation, bien meilleurs que celui obtenu avec les méthodologies traditionnelles. Le second amplificateur a été développé dans la bande Ku sur la bande de fréquence [12.5GHz-12.75 GHz] utilisant un transistor pHEMT 1250 μm. Compte tenu du gain assez faible du transistor dans cette bande, les résultats présentés sont peu significatifs. Toutefois cette caractérisation a permis de définir les limites de la technologie pHEMT sur cette bande. Une des premières perspectives ouvertes par ce travail est la possibilité de mise au point d’une base de données de transistors de puissance et d’amplificateurs représentés par leurs abaques C/(N+I). Ces caractéristiques permettront dans un premier temps dévaluer l’apport des différentes technologies et part ailleurs de comparer différentes structures d’amplificateurs. Cette démarche est actuellement envisagée dans l’étude d’un logiciel assistant expert d’aide à la conception de circuits non-linéaires. 180
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JURY : N° d'ordre : 9-2000 THÈSE
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Table des matières ******** CHAPIT
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III.3. - METHODOLOGIE ACTUELLE DE C
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Liste des figures ******** Figure I
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Figure III.9 - Contours à puissanc
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FigureIV.45 - Conditions de stabili
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INTRODUCTON GENERALE L’industrie
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CHAPITRE I - OUTILS DE MODELISATION
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CHAPITRE II - CONSIDERATIONS GENERA
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NPR (dB) CHAPITRE II - CONSIDERATIO
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FACTEUR DE FORME (dB) CHAPITRE II -
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CHAPITRE III - METHODOLOGIE DE CONC
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