CONTRIBUTION A L'ETUDE D'UN SYNTHETISEUR DE FREQUENCE POUR OBJETS COMMUNICANTS MULTISTANDARDS EN TECHNOLOGIE CMOS SOI - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Contribution to the study of a frequency synthesizer dedicated to multistandard communicating objects in SOI CMOS technology

CONTRIBUTION A L'ETUDE D'UN SYNTHETISEUR DE FREQUENCE POUR OBJETS COMMUNICANTS MULTISTANDARDS EN TECHNOLOGIE CMOS SOI

Résumé

This work deals with the study and the realization of a multistandard frequency synthesizer dedicated to wireless system. From a 50 MHz reference clock, the circuit provides two output signals in quadrature phase whose working frequency varies, in a continuous way, between 900 MHz and 5.8 GHz. It is built with an original architecture of reprogrammable Delay Locked Loop known as factorial DLL. The methodology of design adopted is the Down-Up one. So the first stage is the architecture's determination by having recourse to a behavioral study which uses VHDL-AMS language and ADVanceMS software from Mentor Graphics. Then, the next step consists in the design phase which uses Cadence software and SpectreRF simulator. It leads to the realization of two versions of the system which differ in the technique used to generate the quadrature phase. One generates it in an indirect way while dividing by two the synthesized signal frequency, the other creates dephasing directly on its delay line. These circuits were realized using 130nm CMOS SOI and BULK technologies from STMicroelectronics. The last stage consists of the characterization of these circuits. Thus, temporal and frequential measurements are then carried out. Those allow, on the one hand, to validate the functionality of the architecture presented in this work, and, on the other hand, to confirm the contribution of SOI technology dedicated to radiofrequency circuits in terms of operation frequency increase and power consumption reduction.
Ces travaux portent sur l'étude et la réalisation d'un synthétiseur de fréquence pour objets communicants multistandards. A partir d'une horloge de référence de 50 MHz, le circuit fournit deux signaux de sortie en quadrature de phase dont la plage de fréquences de travail varie de manière continue entre 900 MHz et 5,8 GHz. Il est construit à partir d'une architecture originale de boucle à verrouillage de délai reprogrammable dite factorisée. Le flot de conception adopté suit une méthodologie de type descendante. Aussi la première étape est-elle la détermination de l'architecture en ayant recours à une étude comportementale. Cette dernière se réalise au moyen du langage VHDL-AMS et du logiciel ADVanceMS de Mentor Graphics. Puis, vient alors la phase de conception qui s'effectue à partir du logiciel Cadence et du simulateur SpectreRF. Celle-ci conduit à la réalisation de deux versions du système qui diffèrent dans la technique utilisée pour générer la quadrature de phase. L'une génère celle-ci de manière indirecte en divisant par deux la fréquence du signal synthétisé, l'autre crée le déphasage directement au niveau de sa ligne de retard. Ces circuits sont réalisés à l'aide des technologies 130nm CMOS SOI et BULK de STMicroelectronics. La dernière étape consiste donc en la caractérisation de ces circuits par des mesures temporelles et fréquentielles. Celles-ci permettent, d'une part de valider la fonctionnalité de l'architecture présentée dans ces travaux, d'autre part de confirmer l'apport de la technologie SOI pour les circuits radiofréquences en termes d'augmentation de la fréquence de fonctionnement de ces derniers et de diminution de leur consommation.
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Dates et versions

tel-00188659 , version 1 (19-11-2007)

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  • HAL Id : tel-00188659 , version 1

Citer

Cédric Majek. CONTRIBUTION A L'ETUDE D'UN SYNTHETISEUR DE FREQUENCE POUR OBJETS COMMUNICANTS MULTISTANDARDS EN TECHNOLOGIE CMOS SOI. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00188659⟩
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