DELTA-SIGMA MODULATOR

TH`ESEDEDOCTORATDEL’UNIVERSIT´EPARISVISp´ecialit´e:INFORMATIQUEETMICRO-´ELECTRONIQUEPr´esent´eepar:MohamedDESSOUKYPourobtenirletitredeDOCTEURDEL’UNIVERSIT´EPARISVICONCEPTIONENVUEDELAR´EUTILISATIONDECIRCUITSANALOGIQUES.APPLICATION:MODULATEURDELTA-SIGMA`ATR`ESFAIBLETENSIONSoutenuele:18Janvier2001Devantlejurycompos´ede:M.GeorgesGIELENRapporteurM.PatriceSENNRapporteurM.AndreasKAISERExaminateurM.HaniRAGAIExaminateurM.YvesLEDUCExaminateurM.AlainGREINERExaminateurMme.Marie-MinerveLOUERATExaminateurPh.D.THESISOFTHEUNIVERSITYOFPARISVIDepartment:COMPUTERSCIENCEANDMICRO-ELECTRONICSPresentedby:MohamedDESSOUKYThesissubmittedtoobtainthedegreeofDOCTOROFTHEUNIVERSITYOFPARISVIDESIGNFORREUSEOFANALOGCIRCUITS.CASESTUDY:VERYLOW-VOLTAGEDELTA-SIGMAMODULATOR18January2001Committeeincharge:M.GeorgesGIELENM.PatriceSENNM.AndreasKAISERM.HaniRAGAIM.YvesLEDUCM.AlainGREINERMme.Marie-MinerveLOUERAT`Alam´emoiredemam`ere.RemerciementsJetienstoutd’abord`aremercierMadameMarie-MinerveLou¨erat,Charg´eedeRechercheCNRSaulaboratoireLIP6,d’avoirdirig´emesrecherchesetd’avoirorganis´eavecefficacit´elescontactsaveclesautres´equipeshorsdulaboratoire.Jeluisuistr`esreconnaissantpoursesqualit´esrarestantauniveauhumainquescientifiquesanslesquelsled´eveloppementetl’ach`evementdecesrecherches-etdecemanuscrit-n’auraient´et´epossibles.Jetiensparticuli`erement`aremercierleprofesseurAlainGreiner`alafoispoursontravaild’encadrement,sesconseils,sapatienterelecturedumanuscritetsesqualit´esp´edagogiquesquej’appr´eciebeaucoup.Jetiens`aremerciervivementMonsieurAndreasKaiser,Charg´edeRechercheCNRSetpro-fesseur`al’ISEN-Lille,pourm’avoiraccueilliauseindeson´equipependantlaphasedeconcep-tionetdemesureducircuit.Jeluidoisbeaucoup,entreautres,pourlesnombreusesetinstructivesdiscussions.Jeremercie´egalementMonsieurJackyPorte,Ing´enieurd’´etude`al’ENST-Paris,pourm’avoirpermisd’utilisersonlogicielCOMDIACetpourlesenrichissantesdiscussionsquenousavonseu.Quelesmembresdujurytrouventicil’expressiondemagratitude.Toutd’abord,lepro-fesseurGeorgesGielen,Responsabledel’´equipedeM´ethodologiesdeConceptiondecircuitsanalogiquesetmixtesdanslegroupeMICAS`al’Universit´eCatholiquedeLeuven,Belgique,etMonsieurPatriceSenn,ResponsabledulaboratoireFranceTelecomR&D/DIH/OCF,quim’ontfaitl’honneurd’ˆetrerapporteursdecetteth`ese.LeprofesseurHaniRagaiResponsabledulab-oratoireICLaud´epartementd’ElectroniquesetT´el´ecommunications,Universit´ed’AinShams,Egypte,etMonsieurYvesLeduc,deTexasInstruments,pourl’int´erˆetqu’ilsontport´e`amestravauxderecherches.Jeremercietouslesmembresdel’´equipeASIMdulaboratoireLIP6,etplusparticuli`erementAbdelhakimKhouaspoursonsoutienetsonamiti´ependantcesann´ees,HassanAboushadypourlesinnombrablesconversationset“deadlines”quenousavonsv´ecuensemble,Fr´ed´ericP´etrot,FranckWajsb¨urt,etLudovicJacommepourm’avoiraid´e`acomprendreet`autiliseraveceffi-cacit´elesoutilsALLIANCE.Jeremercie´egalementtousles´etudiantsdeDEAquiontcontribu´e`al’´evolutiondel’outilCAIRO:RonanLucas,Fr´ed´ericBillereau,AlphonseChesneauetpluspartic-iiREMERCIEMENTSuli`erementMatthieuLintzetPierreNguyenTuong`aquijesouhaiteunebonnecontinuationdansleursrecherches.JenepourraijamaistrouverlesmotsjustespourexprimermessentimentspourmameilleureamieetsœurNaglaa.Jeveuxlaremercierpoursonsoutien,sessacrificesetsurtoutpourm’avoirtoujourscru`achaquefoisquejeluidisaisquejefinirailath`ese“l’ann´eeprochaine”.Enfin,jeneconnaispersonnequiaurait´et´eplusheureused’assister`al’ach`evementdecetteth`ese,et`aquijepensaisconstammentpendantcesderni`eresann´ees,quemam`ere.Sij’aieudelapatience,delavolont´eetdelapers´ev´erancequim’ontpermisdemenercetravail,cen’´etaientquequelquegouttesquej’aipur´ecup´ererdelarivi`ereabondantedesavie.Sielleadˆuquittercemondeaumilieudelath`ese,sonespritresterapr´esentenmoi`atoutjamais.M.DessoukyR´esum´eLefaitdepouvoirr´eutiliserdescircuitsanalogiquespourdiff´erentsproc´ed´esciblesprenddeplusenplusd’importancedanslaconceptiondessyst`emesint´egr´esactuels.Pouratteindrelesmeilleuresperformancesenchangeantdetechnologiecible,undesprobl`emescl´esestlapriseencomptedesd´egradationspossiblesduesauxmasquesphysiquesdanslaphasedesynth`ese´electrique.Pourr´esoudreceprobl`eme,nousavonspropos´eunenouvellem´ethodedeconception,bas´eesurlasynth`eseanalogiqueprenantencompteledessindesmasques.Cettem´ethodepermetdeconserverlesavoir-fairepouruner´eutilisationfuturetoutenassurantuneforteint´egrationentrelaphasedudimensionnement´electriqueetlar´ealisationphysique.Ellegarantitlerespectdesperformancesattendues,permetd’optimisercertainsaspectsdelaconceptionenpr´esencedeparasitesetr´eduitletempstotaldeconceptionen´evitantlesit´erationsfastidieusesentreledimensionnementetlesmasques.Cettem´ethodea´et´emiseenoeuvregrˆace`adeuxoutilsbas´essurlesavoir-faire,l’und´edi´eaudimensionnementdescircuitsanalogiques(COMDIAC)etl’autreaudessindesmasques(CAIRO).Cesoutilspermettentder´eutiliserdemani`ereefficacelam´ethodedeconceptionainsiqueledessindesmasquesdanslecasdecircuitssimilaires.Pourvalidercetteapproche,nousl’avonsappliqu´ee`adescircuitsbasse-tension,basse-conso