CHAPITRE III: Bruit dans le transistor MOS
III-1 Bruit thermique ..27
III-2 Bruit en 1/f .27
A- Régime de faible inversion . 28
B- Régime de forte inversion 28
III-3 Bruit de grenaille 29
III-4 Modélisation du bruit dans le transistor MOSFET
29
III-4-1 Schéma équivalent physique pour le bruit
.29
III-4-2 Schéma équivalant avec
générateur de bruit ramené à l'entrée
..29
III-5 Facteur de bruit 31
III-6 Simulation et analyse 31
Conclusion générale 42
Introduction générale page :
1
Introduction générale
Tout dispositif électronique est le siège de
fluctuations dues à un déplacement aléatoire de charges
électriques. Ces fluctuations constituent pour le signal utile
traité une limite basse ultime: le bruit de fond. L'influence du bruit
sur les performances d'un circuit dépend de la fonction
électronique réalisée. En détection, le bruit fixe
la sensibilité du circuit, c'est à dire le seuil
d'intelligibilité du signal. En amplification ou en filtrage, on
considère que le fonctionnement n'est assuré correctement que si
le niveau du signal utile excède de plusieurs ordres de grandeur le
niveau de bruit (rapport signal à bruit supérieur à 60dB).
Le bruit fixe en partie la dynamique d'un système électronique.
En effet, tout dispositif actif génère intrinsèquement des
distorsions de linéarité, et la dynamique d'un circuit est
définie comme le rapport du plus grand signal qu'on peut traiter avant
de générer un taux de distorsion harmonique inacceptable
(typiquement 0,1 à 1%) sur le petit signal détectable. ... . Il
est donc important de connaître les origines du bruit et de savoir le
décrire pour être en mesure de le prendre en compte lors de la
conception des différents dispositifs électroniques.
Plusieurs processus sont générateurs du bruit de
fond, affectés à des mécanismes complexes tels que les
phénomènes de conduction, diffusion,
génération-recombinaison des paires électron-trou,
collision entre les électron et aux phénomènes liés
à l'état de surface du semi-conducteur. Le bruit de fond doit
être pris en compte dès le début de la conception de
certaines fonctions électroniques dont les caractéristiques en
bruit sont fondamentales (oscillateurs, amplificateurs d'émission et de
réception ...).
Ce projet a pour objet l'étude théorique et la
simulation du bruit de fond dans le transistor MOS en basse et moyenne
fréquence.
Ce présent mémoire s'articule sur trois chapitres
:
· Dans le premier chapitre, nous présentant les
différentes sources de bruit de fond rencontrées dans les
composants à semi-conducteur.
· Le deuxième chapitre consiste à
décrire le principe de fonctionnement du transistor
Métal-Oxyde-Semiconducteur (MOSFET) à canal long et
d'établir un modèle petit signal en basse et moyenne
fréquence .
· Le troisième chapitre est relatif à la
modélisation et la simulation du bruit de fond dans le transistor MOS.
Ceci va nous permettre de déterminer l'influence des paramètres
technologiques et de polarisation sur le bruit.
Enfin, on terminera notre travail par une conclusion.
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