CCT : Les Convertisseurs A / D Sommaire 2 Tendances moyen terme des fonctions Électroniques Analogiques Road Map des besoins / Fonctions / Équipements Déclinaison en besoins composants / Critères de Sélection / Paramètres Électriques Le Marché / Les Fabricants Majeurs Les Contraintes Radiations et leurs Conséquences Guide de Sélection multi-critères Conclusion 08 / 04 / 2002 © Astrium Tendances moyen terme des fonctions Électroniques Analogiques Priorité : passage en 5V unipolaire (ou au pire bipolaire+/-5V) pour simplifier les CV DCDC 2 axes : chaîne TM et chaîne d'instrumentation Chaîne instrumentation : 16 bits maintenant Chaîne TM : application les télémesures satellites - Décentralisation des télémesures analogiques - Axe : réduction des coût en général par diminution du prix des composants et par architecture - Prix composant : en changeant de mux , en passant par d'autres concept tel les convertisseurs sigma delta - Architecture : en décentralisant pour diminuer impact câblage et augmenter adaptabilité 3 08 / 04 / 2002 © Astrium Road Map des besoins / Fonctions / Équipements ANALOG PROCESSING 2000 2001 2002 2003 2004 CCD MMS chains 12 bits 10 Mhz improvement of ADC test bench low power low area 12 bits CCD chain 16 bits 5 Mhz digitalisation chains high density CCD module size reduction of CCD proximity electronics micro peripherical unit for decentralized architecture single 5V supply TM analog chain evaluation ADC test bench : to test and characterise easiliy ADC chains in oder to evaluate new chains low power low area CCD chain and CCD module : for high resolution instrument with TDI sensors 16 bits 5 Mhz resoltion : for new generation of instrument like COROT ; GAIA Single 5V TM analog : for cost reduction of TM analog for decentralised PIU micro periperical unit : to study feasibility of ASIC mixte for decentralised PIU 4 08 / 04 / 2002 © Astrium Déclinaison en besoins composants / Critères de Sélection / Paramètres Électriques CAN : - Une seule alimentation + 5V, - Faible consommation <100mW - 3 besoins différents : - 12 bit, sampling rate > 0,1 MSPS, 8 inputs - 12 or 14 bit, sampling rate > 10 MSPS - 16 bit, sampling rate > 0,5MSPS 5 08 / 04 / 2002 © Astrium Les Contraintes Radiations et leurs Conséquences SEL : - Pas de latch up requis sur la plupart des applications - MAIS, si taux d’occurrence assez faible, possibilité d’embarquer un delatcheur mais complexité de mise en œuvre - Opportunité sur techno CMOS à très faible consommation, protection par résistance série efficace et bon marché. SEU : - Pas vraiment d’impact même si assez sensible - attention au CAN avec auto-calibration DOSE : - Dérives principales : consommation, linéarité…. - Tenue très variable pouvant être dépendante des conditions de polarisation et d’application 6 08 / 04 / 2002 © Astrium Le Marché / Les Fabricants Majeurs 7 Tendance du Marché Commercial : - Banalisation du 12 bit pour les applications standard - 16 bit de plus en plus rapide - Consomme de moins en moins (techno CMOS) - Tension d’alim passe de +-15V +5V à 5V puis 3.3V aujourd’hui, 1.8V demain - Techno CMOS, disparition du bipolaire seul d’ici 5ans Marché Spatial : - Analog Devices, acteur majeur en militaire et spatial, possibilité de négocier si le volume est interessant oppportunité - LTC, NSC, STM, Maxim pas d’offre - TI : offre limité en militaire, pas d’offre en spatial - SEI : niche 08 / 04 / 2002 © Astrium Le Marché / Les Fabricants Majeurs Marché C.I Analogique 31% 22% 24% 2% Régulateur et Référence Comparateur Interface 8 08 / 04 / 2002 21% Convertisseur Aplificateur © Astrium Le Marché / Les Fabricants Majeurs Le Marché Analogique par Application 10% 34% 22% 2% 12% 9 08 / 04 / 2002 Communication Militaire 20% Consumer Automobile Micro Ordinateur Industriel © Astrium Le Marché / Les Fabricants Majeurs Marché des Convertisseurs 4000 3500 3 3000 2,8 2500 2000 2,6 1500 2,4 Coût Unitaire Millions $, Unités Marché 3,2 Autres 35% 1000 Texas Instruments (avec BB) 14% Philips 7% Maxim 11% 2,2 500 0 2 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 M$ M unités C Unitaire $ Analog Devices 33% - Nette Augmentation du marché des CAN & CNA - Domination d’un fabricant : leader mondial Analog Devices 10 08 / 04 / 2002 © Astrium Guide de Sélection multi-critères Critères (par ordre décroissant) - Electriques & Performances - Nombre de bit, vitesse d’échantillonnage , INL / DNL, type de conversion Radiations: - LU free, dose > 10KRad Technologique : - SOI, Bipolaire, BiCMOS, CMOS Projet : - Existe tout niv Q, existe HiRel et MIL, existe MIL, existe Mil et Commercial Packaging : - CMS, mais conso importante DIL 11 08 / 04 / 2002 © Astrium Conclusion Nécessité d’un suivi constant du marché avec une remise à jour annuelle Capitalisation des résultats d’essais radiations CNES, ESA, industriels, NASA, JPL… 12 Etre opportuniste : procéder à des essais radiations régulièrement - l’idéal : trouver un composants multi besoin, multi mission Participer activement au multipartenariat CNES / Industrie - partage / collaboration aux niveaux des tests radiations et de caractérisation électrique Négocier avec les fabricants pour le Militaire et le HiRel - Possibilité avec Analog Devices, opportunité avec TI et STM 08 / 04 / 2002 © Astrium