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Conception et intégration de circuits CMOS et de microsystèmes électromécaniques (MEMS) pour la synthèse d'un oscillateur à haute performance
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Beaulieu, Philippe-Olivier |
| Copyright Year | 2019 |
| Abstract | La miniaturisation des composants electroniques est un enjeu important dans l’industrie. Cette tendance permet entre autres de reduire la consommation de puissance des systemes, d’offrir plus de fonctionnalites et de reduire le prix. Un des circuits touche par la miniaturisation est l’oscillateur. Cet oscillateur genere une frequence de reference qui est utilisee pour synchroniser les operations des differents circuits numeriques ou analogiques d’un systeme. Presentement, un resonateur en quartz est employe. Celui-ci offre une frequence de reference extremement stable en temperature, mais a plusieurs desavantages comme un prix de fabrication relativement eleve, une grande taille et l’impossibilite d’etre integre avec les technologies de fabrication des circuits integres. L’alternative actuelle est donc de remplacer les resonateurs en quartz par des microresonateurs. Ces resonateurs sont des systemes electromecaniques (MEMS) qui eux peuvent etre fabriques avec des technologies compatibles a celles des circuits integres. De plus, les resonateurs MEMS sont beaucoup plus petits et se fabriquent a petit prix. Leur desavantage principal est la variation de leur frequence en fonction de la temperature. Les differentes techniques de compensation en temperature passives sont l’objet de la revue de litterature du premier chapitre de ce memoire. Le deuxieme chapitre presente la premiere contribution quant a la conception, la fabrication et le test de resonateurs MEMS piezoelectriques et electrostatiques. La technologie commerciale PiezoMUMPS a ete utilisee. Deux principales techniques ont ete evaluees afin de reduire l’impact de la temperature sur la frequence de resonance, soit la conception des ancres des resonateurs et l’ajout de trous dans la structure des resonateurs electrostatiques. Finalement, le troisieme chapitre presente la deuxieme contribution de ce travail en presentant deux circuits integres d’amplificateur transimpedance. Le premier circuit integre a ete fabrique avec la technologie CMOS 130 nm d’IBM et a ete teste. Le deuxieme circuit a ete fabrique avec la technologie CMOS 65 nm de TSMC. Celui-ci contient deux nouveautes par rapport au circuit en 130 nm, soit un circuit de controle qui permet d’utiliser l’amplificateur avec deux resonateurs qui ont des frequences differentes, permettant des applications en telecommunication, et un circuit de controle de phase automatique, assurant l’oscillation du systeme. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://espace.etsmtl.ca/2329/1/BEAULIEU_Philippe-Olivier.pdf |
| Alternate Webpage(s) | http://espace.etsmtl.ca/2329/2/BEAULIEU_Philippe-Olivier-web.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
