Le transistor MOSFET

THÈSE PRÉSENTÉE
POUR OBTENIR LE GRADE DE
DOCTEUR DE
L’UNIVERSITÉ DE BORDEAUX
ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES PHYSIQUES ET DE L’INGENIEUR
SPÉCIALITÉ : ÉLECTRONIQUE
Par François FADHUILE-CREPY
MÉTHODOLOGIE DE CONCEPTION DE CIRCUITS ANALOGIQUES
POUR DES APPLICATIONS RADIOFRÉQUENCE À FAIBLE
CONSOMMATION DE PUISSANCE
Sous la direction de : Thierry TARIS
Co-directeur : Yann DEVAL
Soutenue le : 6 janvier 2015
Devant la commission d’examen formée de :
M.
KERHERVE Eric
Professeur
IMS Bordeaux
Président
M.
BARTHELEMY Hervé
Professeur
IM2NP Toulon-Marseille
Rapporteur
M.
MORCHE Dominique
HDR
CEA-LETI - Grenoble
Rapporteur
M.
TARIS Thierry
Professeur
IMS Bordeaux
Directeur de thèse
M.
DEVAL Yann
Professeur
IMS Bordeaux
Co-directeur de thèse
M.
ENZ C. Christian
Professeur
EPFL Neuchâtel
Encadrant
M.
BELOT Didier
HDR
STMicroelectronics, Crolles
Encadrant
M.
BEGUERET Jean-Baptiste
Professeur
IMS Bordeaux
Examinateur

Titre : MÉTHODOLOGIE DE CONCEPTION DE CIRCUITS ANALOGIQUES POUR DES
APPLICATIONS RADIOFRÉQUENCE À FAIBLE CONSOMMATION DE PUISSANCE
Résumé : Les travaux de thèse présentés se situent dans le contexte de la conception de circuits
intégrés en technologie CMOS avancée pour des applications radiofréquence à très faible
consommation de puissance. Les circuits sont conçus à travers deux concepts. Le premier est
l'utilisation du coefficient d'inversion qui permet de normaliser le transistor en fonction de sa taille et
de sa technologie, ceci permet une analyse rapide pour différentes performances visées ou différentes
technologies. La deuxième approche est d'utiliser un facteur de mérite pour trouver la polarisation la
plus adéquate d'un circuit en fonction de ses performances. Ces deux principes ont été utilisés pour
définir des méthodes de conception efficaces pour deux blocs radiofréquence : l'amplificateur faible
bruit et l'oscillateur.
Mots clés : Méthode de conception, Analogique, Radiofréquence, Faible consommation,
Amplificateur faible bruit, Oscillateur LC
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Title : DESIGN METHODOLOGY FOR LOW POWER RF ANALOG CIRCUITS
Abstract : Thesis work are presented in the context of the integrated circuits design in advanced
CMOS technology for ultra low power RF applications. The circuits are designed around two
concepts. The first is the use of the inversion coefficient to normalize the transistor as a function of its
size and its technology, this allows a quick analysis for different performances or different
technologies. The second approach is to use a figure of merit to find the most appropriate polarization
of a circuit based on its performance. These two principles were used to define effective design
methods for two RF blocks: low noise amplifier and oscillator.
Key words : Design methodology, Analog, RF , Low power, Low noise amplifier (LNA), LC
oscillator (VCO).
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Unité de recherche
[Laboratoire d'Intégration du Matériau au Système, UMR 5218, 351 Cours de la
Libération 33405 Talence]