Abstract FR:

La pll proposée se compose d'un track/hold, d'un générateur de sinus inverse, et d'un oscillateur commande en tension. Il est à noter que la structure, le comportement fondamental, et le modèle mathématique de la pll diffèrent sensiblement de ceux de pll classiques. La différence entre la pll ispd (inverse sine phase detector) et les pll conventionnels est due à sa structure qui combine les blocs de conception qui sont à la fois discrets et continus dans le temps par nature. Les premiers avantages offerts par l'implantation de cette pll particulière sont sa capacité à minimiser la surface active d'une pll complètement intégrée grâce au fait qu'il n'y ait aucun filtre, que la vitesse d'acquisition soit plus rapide comparée aux pll standards, ainsi que des potentialités pour les hautes fréquences. Le filtre de boucle généralement utilise dans la pll standard est remplacée par le détecteur de phase sinus inverse (inverse sine phase detector - ispd) incluant un circuit traqueur-bloqueur (t/h - track and hold) et un convertisseur sinus inverse. Devant les avantages associes aux pll numériques, la pll proposée surmonte certains problèmes tels que la sensibilité aux glissements dc et à la saturation de composants. La pll ispd est unique car elle combine des blocs de conception qui sont discrets et continus dans le temps par nature, aucun filtre n'est utilisé, le convertisseur sinus inverse comme détecteur de phase est en premier introduit dans la boucle pll. Les analyses en temps discret de la pll proposée pour un pas de phase et un pas de fréquence en présence de bruit ont été considérées. Des expressions d'approximation ont été obtenues pour la fonction de densité de probabilité (pdf) d'erreur en régime permanent et la variance de phase d'erreur. L'analyse théorique a été confirmée par des résultats numériques et par la simulation. La pdf en régime permanent de la pll ispd proposée a été comparée pour vérifier la performance de la boucle avec une pll analogique. Il a été déduit que les équations décrivant la séquence d'erreur de phase sont identiques pour la pll analogique et la pll ispd. Des circuits fonctionnant en mode courant sont aussi développes et compares avec des circuits fonctionnant en mode tension au niveau de leur performance. Le second objectif est le développement et la synthèse des circuits de fonctions trigonométriques inverses bases sur de simples équations d'approximation. Ceci est caractérise par une fonction non linéaire qui est la relation instantanée en grand signal entre les variables d'entrée et de sortie. Un prototype de la pll proposée incluant un amplificateur track and hold (t/h), un circuit fonctionnel sinus inverse, un oct, a été fabrique par ams (austria micro system) utilisant une technologie 0. 6 m triple-métal cmos. La puce prototype comprend une pll ispd complète, deux circuits tests d'oscillateur, des circuits tests du t/h, et un circuit de fonction inverse en mode courant. La surface active de la pll ispd est de 0. 24 mm 2. Les considérations d'instabilité dans le temps et de bruit ont aussi été présentées. L'ispd pour l'acquisition de la phase précise et rapide du système pll a été implante par de simples blocs de conception bases sur des circuits de calcul analogiques qui ont une linéarité améliorée de manière significative et une large excursion d'opération. Un circuit t/h, un convertisseur sinus inverse, et un oscillateur contrôle en tension ou en courant ont été complétement intègres sur une unique tranche. La pll ispd dispose aussi de grandes potentialités ; beaucoup de travail reste à faire avant qu'elle se développe au niveau industriel. Ce travail restant comprend, pour chaque blocs, la caractérisation de la sensibilité de la pll ispd a la variation de température, l'amélioration de la performance au bruit et de l'extension dynamique de la boucle, et l'extension de la largeur de bande de la boucle par l'optimisation des circuits de base. Nous avons obtenu un brevet d'invention français (fr0000786) pour tout le circuit présente dans cette thèse, le 21 janvier 2000. Le brevet est intitule circuit électronique pour générer un signal trigonométrique inverse, applications d'un tel circuit et procède de mise en œuvre, et comprend un circuit fonctionnel analogique et la nouvelle pll ispd