Régulateur de tension CMOS à faible consommation de courant et bas voltage pour amplificateurs RF intégrés

Abstract

Les régulateurs de tension CMOS destinés aux amplificateurs de type RFIC GaAs HBT doivent fonctionner dans des conditions particulières. Avec une faible consommation de courant et une basse tension d’alimentation, ils doivent être capables de fournir de forts courants aux amplificateurs, tout en restant insensibles aux perturbations RF. La structure "Recycled Folded-Cascode" (RFC) permet un fonctionnement à basse tension avec de bonnes performances AC, mais certaines améliorations ont été nécessaires pour qu’elle réponde à cette problématique. Alimentée à 1.8V, son courant de polarisation a été ramené de 800 μA à 135 μA, et l’ajout d’un buffer a été nécessaire pour qu’elle puisse fournir un courant de 20 mA. La structure RFC ainsi améliorée a été utilisée dans une configuration de rétraction pour réguler à 1.4V, la tension d’entrée appliquée à une charge émulant le comportement d'un transistor GaAs HBT. Les effets néfastes de l’infiltration RF à travers une inductance d’isolation séparant ces deux circuits ont été étudiés (infiltration RF dans les circuits de polarisation). La technique de désensibilisation proposée permet de réduire l’inductance d’isolation à 6 nH, ce qui favorise l’intégration sur puce. Elle permet également de réduire la chute de tension de sortie par 100 mV avec un courant de 20 mA dans la charge, afin de retrouver une régulation à 97%. La méthodologie employée tient compte d’un signal RF de 1.88 GHz, avec une puissance disponible de 20 dBm. Ce mémoire comporte aussi un volet pédagogique, présentant un outil simple et facilement accessible, afin d’améliorer la formation d’élèves ingénieurs dans un cheminement en électronique analogique.

Date	18 Apr 2012
Original language	American English
Awarding Institution	École de technologie supérieure
Supervisor	Nicolas Constantin (Supervisor) & Vahé Nerguizian (Co-supervisor)