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Séance de cours

Conception d'IC analogique de faible puissance: blocs de construction de base

Dans cours

EE-520: Low-power analog IC design

This course presents the design of low-power analog CMOS integrated circuits. The techniques are based on the concept of inversion coefficient that can be used as the main design parameter for the optimization of figures-of-merit applied to circuits includ ...

Description

Cette séance de cours couvre les blocs de construction de base dans la conception de circuits intégrés analogiques de faible puissance, en se concentrant sur les miroirs de courant, les étages cascode, les paires différentielles et les cellules de gain élémentaires. Il explique les principes de conception, la précision, la bande passante, le bruit et les procédures de conception.

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Enseignant·e

Christian Enz

Christian C. Enz (M84, S'12) received the M.S. and Ph.D. degrees in Electrical Engineering from the EPFL in 1984 and 1989 respectively. From 1984 to 1989 he was research assistant at the EPFL, working in the field of micro-power analog IC design. In 1989 he was one of the founders of Smart Silicon Systems S.A. (S3), where he developed several low-noise and low-power ICs, mainly for high energy physics applications. From 1992 to 1997, he was an Assistant Professor at EPFL, working in the field of low-power analog CMOS and BiCMOS IC design and device modeling. From 1997 to 1999, he was Principal Senior Engineer at Conexant (formerly Rockwell Semiconductor Systems), Newport Beach, CA, where he was responsible for the modeling and characterization of MOS transistors for the design of RF CMOS circuits. In 1999, he joined the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) where he launched and lead the RF and Analog IC Design group. In 2000, he was promoted Vice President, heading the Microelectronics Department, which became the Integrated and Wireless Systems Division in 2009. He joined the EPFL as full professor in 2013, where he is currently the director of the Institute of Microengineering (IMT) and head of the Integrated Circuits Laboratory (ICLAB).He is lecturing and supervising undergraduate and graduate students in the field of Analog and RF IC Design at EPFL. His technical interests and expertise are in the field of very low-power analog and RF IC design, semiconductor device modeling, and inexact and error tolerant circuits and systems.He has published more than 200 scientific papers and has contributed to numerous conference presentations and advanced engineering courses. Together with E. Vittoz and F. Krummenacher he is one of the developer of the EKV MOS transistor model and the author of the book "Charge-Based MOS Transistor Modeling - The EKV Model for Low-Power and RF IC Design" (Wiley, 2006). He has been member of several technical program committees, including the International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) and European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC). He has served as a vice-chair for the 2000 International Symposium on Low Power Electronics and Design (ISLPED), exhibit chair for the 2000 International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS) and chair of the technical program committee for the 2006 European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC). Since 2012 he has been elected as member of the IEEE Solid-State Circuits Society (SSCS) Administrative Commmittee (AdCom). He is also Chair of the IEEE SSCS Chapter of Switzerland.

Source officielle

Concepts associés (32)

Signalisation différentielle

La signalisation différentielle, ou transmission différentielle, est une méthode de transmission de signal électrique dans laquelle l'information est la différence entre les signaux transmis sur deux lignes. La transmission différentielle s'utilise aussi bien avec un signal analogique, comme en téléphonie, qu'avec un signal logique, comme en informatique. Elle permet de diminuer la sensibilité aux interférences. Au lieu de transmettre le signal comme tension par rapport à la masse, on utilise deux conducteurs, l'un convoyant le signal, et l'autre son inverse.

Miroir de courant

Un miroir de courant est un circuit électronique conçu pour copier un courant traversant un dispositif actif, par le contrôle du courant dans un autre dispositif actif, de façon à maintenir le courant de sortie, Io, égal au courant à copier, IREF, quelle que soit la charge appliquée au courant de sortie. Le courant « copié » peut être un courant variable dans le temps. Conceptuellement, un miroir de courant idéal est simplement un amplificateur inverseur de courant ou une source de courant contrôlée.

Low Voltage Differential Signaling

Low Voltage Differential Signaling (qu'on pourrait traduire mot à mot par « transmission différentielle basse-tension »), abrégé en LVDS, est une norme de transmission de signaux électriques à une fréquence élevée (typiquement plusieurs centaines de mégahertz) sur une ligne symétrique, de type transmission différentielle. À l'inverse du LVDS, les normes de transmissions électriques telles que Transistor-Transistor logic (TTL) (ainsi que leurs déclinaisons basse-tension LVTTL), sont dites asymétriques : elles utilisent la tension électrique entre un point donné et la masse à un moment donné comme élément d'information.

Conception de circuits intégrés

La conception (ou le design) de circuits intégrés (ou puces électroniques) consiste à réaliser les nombreuses étapes de développement (flot de conception ou design flow) nécessaires pour concevoir correctement et sans erreurs une puce électronique. Le point d'entrée est une spécification fonctionnelle qui décrit le fonctionnement voulu de la puce, ainsi que des contraintes non fonctionnelles (surface, coût, consommation...).

Bruit de mesure

En métrologie, le bruit de mesure est l'ensemble des signaux parasites qui se superposent au signal que l'on cherche à obtenir au moyen d'une mesure d'un phénomène physique. Ces signaux sont une gêne pour la compréhension de l'information que le signal transporte. La métrologie vise donc notamment à connaître leurs origines et à les caractériser, afin de les éliminer et d'obtenir le signal d'origine aussi distinctement que possible. La source du bruit d'origine externe est externe au système physique générant le signal utile et agit par influence sur celui-ci.

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CG: Conception IC I

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