Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Le bruit de fond des composants électroniques revêt une importance fondamentale dans les techniques de mesure. Sa connaissance et sa mesure sont donc nécessaires, non seulement lors de l’utilisation des circuits mais aussi au moment de leur conception. Cet article présente le bruit de fond attaché aux principaux composants électroniques de base (résistances, capteurs, transistors MOS et bipolaire, circuits intégrés linéaires…). Sont ensuite exposés les différents modèles associés à ces composants, avant de s’intéresser à la conception à faible bruit et ses limites.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Matteo VALENZA : Professeur à l’Université Montpellier II
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Fabien PASCAL : Professeur à l’Université Montpellier II
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Alain HOFFMANN : Professeur à l’Université Montpellier II
INTRODUCTION
Ce texte doit se lire à la suite du dossier Bruit de fond et mesures- Aspects théoriques. Quatre objectifs sont développés dans ces dossiers.
Le premier objectif fait l’objet du dossier Bruit de fond et mesures- Aspects théoriques.
Le deuxième objectif est de présenter le bruit de fond qui s’attache aux principaux composants électroniques de base, passifs et actifs : résistances et capteurs, différents types de transistors et circuits intégrés linéaires 1 ;
Le troisième objectif est de faire connaître les différentes méthodes de mesure du bruit de fond et la précision de mesure qui s’y attache (§ 2, § 3) ;
Enfin, le dernier but de ces dossiers, et non le moindre, est de bien faire comprendre au lecteur l’importance du bruit de fond dans les techniques de mesures, ainsi que l’importance de maîtriser sa connaissance dans les composants et les circuits utilisés ou choisis lors de la conception des circuits électroniques à faible bruit 4.
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2. Mesures du bruit de fond
Compte tenu de l’évolution des appareils de mesures et des performances des amplificateurs faible bruit, il apparaît que la meilleure représentation du quadripôle pour mesurer les différentes sources de bruit est celle basée sur les deux générateurs de courant de bruit placés respectivement en entrée et en sortie du quadripôle. Les métrologies développées permettent la mesure directe des grandeurs , grandeurs qui caractérisent totalement le bruit des quadripôles.
Le schéma synoptique d’une chaîne de mesure de bruit est représenté sur la figure 24. Les deux éléments essentiels sont constitués, d’une part, par l’analyseur de spectre et, d’autre part, par la chaîne d’amplification « faible bruit ».
Les analyseurs de spectres numériques donnent directement la densité spectrale de bruit par transformée de Fourier rapide. Les analyseurs, équipés de deux voies A et B, permettent une mesure simultanée de deux sources de bruit, de leur spectre croisé ainsi que de la fonction de cohérence définie par la relation :
avec :
- :
- densité spectrale mesurée sur la voie A
- :
- densité spectrale mesurée sur la voie B
- :
- densité spectrale croisée.
L’amplification faible bruit est conditionnée par l’impédance de charge placée en entrée et des niveaux de bruit à mesurer. Deux types d’amplificateurs faible bruit...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOOGE (F.), KLEINPENNING (T.), VANDAMME (L.) - * - Repts. Progr. Phys., 44, p. 479 (1981).
-
(2) - VAN DER ZIEL (A.) - Noise in Solid-State Devices and Circuits - . John Wiley, New York (1986).
-
(3) - JARRIX (S.), DELSENY (C.), PASCAL (F.), LECOY (G.) - Noise correlation measurements in bipolar transistors Part 1 : Theoretical expressions and extracted current spectral densities - . J. Appl. Phys. 81(6), p. 2651-2657 (1997).
-
(4) - DELSENY (C.), PASCAL (F.), JARRIX (S.), LECOY (G.) - Noise correlation measurements in bipolar transistors Part 2 : Correlation between base and collector currents - . J. Appl. Phys., 81(6), p. 2658-2663 (1997).
-
(5) - PASCAL (F.), CHAY (C.), DEEN (M.J.), JARRIX (S.G.), DELSENY (C.), PÉNARIER (A.) - Comparison of low frequency noise in III-V and Si/SiGe HBTs - . IEE Proc. Circuits Devices Syst., 151, 2, p. 138-146 (2004).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Transistor MOS et sa technologie de fabrication
ANNEXES
(liste non exhaustive)
Synergie Concept, à Meylan http://www.synergie-concept.fr
HTDS, à Massy http://www.htds.fr
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