Réalisation d'un banc de mesure du bruit basse fréquence (10Hz-10MHz) à température variable : application à la caractérisation de composants électroniques
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Abstract EN:
Today, telecommunication is a growing economic field so high frequency systems are more and more important ; however, low frequency noise measurements are still necessary. Indeed, low frequency noise limits components performances, as for oscillators and mixers. A low frequency noise measurement set-up with temperature control (77K- 330K) is realized. The main problem is to extract the random signal of the device under test from the total noise of the measurement set-up. Two systems were designed : one for noise voltage source and the other for noise current source. Choosing the accurate system depends on the impedance of the device under test. Automated static and dynamic set-up were therefore first developed. Three types of component were characterized : a pre-amplifier based on CMOS-transistors made at LIS in Paris, a last generation bipolar transistor (BFP420 – Siemens), and many diodes based on conducting polymers : light-emitting diodes developed at IEMN in Lille and Schottky diodes designed at LPSCM in Marrakech (Maroc). For each device, measurement conditions were inspected so noise sources of the component were accurately determined, all parasitic sources from noise measurement set-up being previously evaluated.
Abstract FR:
Avec le développement des télécommunications, les systèmes haute fréquence ont connu un essor tout particulier ces dernières années. La mesure du bruit basse fréquence intrinsèque aux composants reste pourtant nécessaire. En effet, le bruit basse fréquence limite les performances, tels que les oscillateurs ou les mélangeurs. Ce travail concerne la mise en place de bancs de mesure du bruit basse fréquence à température variable (77K – 330K). Le problème majeur consiste à extraire le signal aléatoire provenant du composant sous test, du bruit total du dispositif de mesure. Deux bancs ont été développés, l’un adapté à la mesure d’une source de courant de bruit, l’autre adapté à la mesure d’une source de tension de bruit. L’utilisation de l’un ou de l’autre de ces bancs dépend de l’impédance du dispositif sous test. C’est pourquoi, des bancs automatisés de caractérisation statique et dynamique ont été réalisés au préalable. Trois types de composants ont été caractérisés : un préamplificateur à base de transistors CMOS, réalisé au LIS de Paris, un transistor bipolaire dernière génération (BFP420 – Siemens), et des diodes à base de polymère conducteur, électroluminescentes pour celles réalisées à l’IEMN à Lille, Schottky pour celles réalisées au LPSCM à Marrakech (Maroc). Pour chacune de ces applications, nous nous sommes attachés à vérifier que les conditions de mesure nous permettaient d’accéder aux sources de bruit propres au composant, en tenant compte des sources parasites des bancs de bruit réalisés.