Abstract FR:

Afin d'apporter une contribution aux enjeux majeurs que sont la baisse de la consommation et des tensions d'alimentation, ainsi que la montee en frequence des systemes en technologie cmos, et dans le cadre de la constitution d'une bibliotheque d'operateurs analogiques ou mixtes repondant a de telles contraintes, une serie de fonctions a ete developpee. Dans l'objectif de futures realisations de systemes d'imagerie integres, le principal element developpe est un convertisseur a/n 10 bits 20 mech/s, de type pipeline a 3 etages, fonctionnant pour des alimentations inferieures a 3 volts et ne consommant que quelques dizaines de mw. Cette structure necessitant des fonctions analogiques telles que des comparateurs, des amplificateurs operationnels, des convertisseurs flash, des convertisseurs n/a rapides, une premiere etape a consiste a developper tous ces blocs, qui font appel a des techniques specifiques originales ou optimisees, pour respecter toutes les contraintes precitees. On citera en particulier l'etude d'un convertisseur flash 4 bits utilisant des comparateurs a consommation statique nulle, ainsi que le developpement d'amplificateurs utilisant une technique originale, basee sur l'utilisation de montages cascodes regules. De plus, pour conserver une large dynamique de signal malgre la reduction des tensions d'alimentation, tous ces elements possedent une dynamique rail-to-rail. Tous ces operateurs sont egalement inclus dans la bibliotheque et ont donc ete caracterises individuellement. Une seconde etape a consiste a realiser le convertisseur a/n 10 bits, en utilisant les element prealablement etudies. Pour cela, des techniques originales permettant d'optimiser a la fois la vitesse et la consommation ont ete appliquees sur une architecture pipeline a 3 etages. Ce circuit a egalement ete caracterise afin d'etre insere dans la bibliotheque. Une derniere partie consiste enfin a realiser des systemes integres sur des technologies vlsi standards, contenant sur la meme puce des capteurs originaux sensibles a la longueur d'onde d'une lumiere ou a sa couleur, et une electronique de traitement du signal. Pour realiser cette derniere partie, les operateurs prealablement developpes ont ete utilises.