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Responsable(s) Nicolas Constantin

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Cours

  1. Introduction

1.1 Aperçu de l’évolution des circuits intégrés analogiques

1.2 Aspects particuliers de la conception sur puce

  1. Notions préliminaires en préparation pour le projet de session, pour le travail analytique de conception et la conception de puces analogique

2.1  Structure physique des composants semi-conducteurs propres à la technologie CMOS

abordée dans le cours

2.2  Librairies de composants actifs et passifs et cellules paramétriques

2.3  Routage et interconnexion

2.4  Logiciels de simulation et de routage (CADENCE)

2.5  Cycle de simulation, de routage, et de vérification

  1. Orientation sur certaines notions critiques d’analyse de circuits et de systèmes, en préparation pour le projet de session

3.1 Méthodes d’analyse de circuits linéaires fonctionnant à basse fréquence

3.2 Modèles linéaires pour les circuits fonctionnant à hautes fréquences

3.3 Méthodes d’analyse de circuits faiblement non linéaires

3.4 Méthodes d’analyse du bruit dans les circuits linéaires

3.5 Analyse de blocs de circuits modulaires qui se rattachent aux projets de conception

suggérés par le professeur

  1. Analyse de circuits modulaires spéciaux couramment utilisés dans les circuits intégrés analogiques CMOS et BiCMOS

4.1   Circuits de protection contre les décharges électrostatiques

4.2   Circuits de charge active

4.3   Circuits de polarisation à miroir de courant

4.4   Régulateurs de tension à haute réjection de perturbations

4.5   Circuit régulateur de tension de type ‘Band-Gap’

4.6   Circuits échantillonneurs

4.7   Convertisseurs numérique-analogique

4.8   Amplificateurs opérationnels

4.9   Amplificateur à faible bruit

4.10 Amplificateur à faible distorsion

4.11 Amplificateur haute fréquence

4.12 Multiplicateurs analogiques de type Gilbert

4.13 Mélangeurs de fréquence

4.14 Oscillateurs

4.15 Détecteurs de phase

4.16 Plaquettes pour la caractérisation et les essais de puces analogiques

  1. Notions de semi-conducteurs pertinentes à la conception de circuits intégrés analogiques

5.1  Le fonctionnement des diodes et des transistors MOS, FET, BJT, HBT, MESFET, et HEMT

selon les modèles simplifiés de contrôle du déplacement des charges

5.2  Effets du dopage, de la mobilité des électrons, et des paramètres intrinsèques du

transistor sur les performances électriques

5.3  Étude des structures de différents types de transistor en technologies variées de

semi-conducteurs (Si-BiCMOS, SiGe-BiCMOS et autres), et leurs implications sur les

performances des circuits analogique

5.4   Considération des paramètres électriques critiques des composants actifs pour le choix

optimal d’une technologie : transconductance, gain, fréquence de coupure, génération du bruit, avalanche et claquage, linéarité, effets du substrat (‘Body Effect’)

5.5   Structures passives sur puce et méthodes de mise à la terre

5.6   Effets reliés aux très faibles dimensions ; l’effet ‘short channel’ d’un transistor MOS

5.7  Revue des paramètres électriques des transistors MOS et BJT, en relation avec les notions

de semi-conducteurs et fonction des applications visées :haute intégration;

haute fréquence; haute tension; haute efficacité énergétique

5.8   Paramètres et caractéristiques électriques des dispositifs du procédé CMOS-0.18um.

  1. Modèles électriques des transistors Si-CMOS et Si-BiCMOS

6.1 Modèles électriques des diodes et des transistors MOS et BJT en régime petit signal,

       en relation avec leurs structures physiques

6.2 Modèles électriques aux hautes fréquences

6.3 Modèles dérivés de SPICE

6.4 Analyse de circuits appliquée aux modèles électrique

  1. Notions de base sur le processus de fabrication des circuits intégrés analogiques et les technologies spécifiques pour les procédés Si-CMOS et Si-BiCMOS

7.1 Fabrication des gaufres; croissance en épitaxie; principe de diffusion; principe

      d’implantation par faisceau d’ions; couches déposées par vapeur; photolithographie

7.2  Méthodes de test des éléments actifs et passifs sur puce

7.3  Données de contrôle de procédés (‘PCM’); sensibilité; rendement.

7.4  Techniques d’encapsulation

7.5  Méthodes de test en production à grande échelle

7.6  Choix des fonderies (critères de sélection; support d’ingénierie)

 

Laboratoires et travaux pratiques

 

Travaux à remettre

  • Deux devoirs (travaux individuels)
  • Un rapport de projet de session (travail individuel)