Etude d'un filtre auto-adaptatif dans des conditions de température extrêmes

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Etude d’un filtre analogique auto adaptatif dans des conditions de auto-adaptatif température extrêmes
Maxime BERRIOT (maxime.berriot@gmail.com), Thomas BILLAUX (thomas.billaux@gmail.com) ELE6308 - Département Génie Electrique – Ecole Polytechnique Montréal Session Automne 2009

Résumé- Cet article a pour sujet l’étude des effets de la température sur un filtre analogique reconfigurable (RAA –Reconfigurable Analog Array) et le développement d’un circuit de référence de tension analogique permettant au filtre de conserver un comportement stable dans des températures extrêmes. L’étude inclut une présentation des circuits, une description de leurs caractéristiques et les caractéristi simulations de leurs comportements sur une large plage de température (-180°C à +120°C sous le logiciel180°C +120°C) Cadence.
TABLE DES MATIERES 1. INTRODUCTION ........................................................ 1 ........................ 2. WRTA................................................................ ............................................. 1 3. FILTRE D’ORDRE 1 ................................ .................................................. 2 4. REFERENCE DE TENSION................................ 2 ..................................... 5. RESULTATS DE SIMULATION ............................. 3 6. CONCLUSIONS ........................................................... 4 ........................... 7. REMERCIEMENTS ................................ .................................................... 4 REFERENCES............................................................. 4 .............................

hautes températures. Les simulations du filtre Gm-C permettent de déterminer la valeur des tensions de bias à d appliquer aux différentes températures et de concevoir la référence de tension en conséquence. érence Ce document s’organise comme suit : la Partie 2 présente un amplificateur servant de base au filtre analogique. La Partie 3 étudie lescaractéristiques du filtre Gm-C et du Gm RAA. La Partie 4 décrit le développement de la référence r de tension. La Partie 5 montre les résultats de simulations en températures extrêmes. La Partie 6 présente les conclusions de l’article. 2. WRTA La cellule de base du filtre Gm-C étudié est un Wide Range Transconductor Amplifier (WRTA). A la Amp différence d’un amplificateur classique, la fonction du WRTA estde fournir un courant de sortie qui dépend de l’écart entre les deux tensions d’entrée et la transconductance du circuit : Iout = Gm * ΔVin. Le facteur Gm varie à la fois en température et selon la tension de bias appliquée sur l’entrée Vb du montage. L’ajustement de cette tension de polarisation permet de conserver la valeur du facteur Gm constante indépendamment de la température. Le schéma duWRTA est montré à la Figure 1.

1. INTRODUCTION Les sondes spatiales, envoyées pour l’exploration du Système Solaire, évoluent dans un milieu très hostile. Les systèmes électroniques qu’elles embarquent doivent a avoir un comportement stable à des températures très basses ( (235°C sur Triton, satellite de Neptune) comme très élevées (+480°C sur Venus). Une étude expérimentale sur la stabilitéd’un filtre analogique dans une large gamme de température a été lancée dans le laboratoire « Jet propulsion » de la NASA [1]. Les auteurs de cette étude ont trouvé l moyen de le compenser les effets de la température sur le filtre en intégrant un FPGA qui ajuste correctement la tension de polarisation (tension de bias) selon un algorithme de reconfiguration. Cette solution est efficace et permetd’obtenir un filtre stable en température. Cet article montre un nouveau moyen de compenser les effets de la température sur un filtre Gm-C. Un circuit ature Gm analogique (référence de tension) se substitue au module FPGA et permet de fournir directement la tension de bias irectement nécessaire au bon fonctionnement du filtre à basses et

Figure 1. Schéma du WRTA Cet amplificateur est consitué...
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