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Modélisation et simulation du bruit de fond dans le transistor MOS (Metaphoriser Semiconductor ) à  canal long

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par Abdoun SLIMANI
Université Hassiba Benbouali Chlef Algérie - Ingénieur d'état en électronique 2004
  

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CHAPITRE III: Bruit dans le transistor MOS

III-1 Bruit thermique ..27

III-2 Bruit en 1/f .27

A- Régime de faible inversion . 28

B- Régime de forte inversion 28

III-3 Bruit de grenaille 29

III-4 Modélisation du bruit dans le transistor MOSFET 29

III-4-1 Schéma équivalent physique pour le bruit .29

III-4-2 Schéma équivalant avec générateur de bruit ramené à l'entrée ..29

III-5 Facteur de bruit 31

III-6 Simulation et analyse 31

Conclusion générale 42

Introduction générale page : 1

Introduction générale

Tout dispositif électronique est le siège de fluctuations dues à un déplacement aléatoire de charges électriques. Ces fluctuations constituent pour le signal utile traité une limite basse ultime: le bruit de fond. L'influence du bruit sur les performances d'un circuit dépend de la fonction électronique réalisée. En détection, le bruit fixe la sensibilité du circuit, c'est à dire le seuil d'intelligibilité du signal. En amplification ou en filtrage, on considère que le fonctionnement n'est assuré correctement que si le niveau du signal utile excède de plusieurs ordres de grandeur le niveau de bruit (rapport signal à bruit supérieur à 60dB). Le bruit fixe en partie la dynamique d'un système électronique. En effet, tout dispositif actif génère intrinsèquement des distorsions de linéarité, et la dynamique d'un circuit est définie comme le rapport du plus grand signal qu'on peut traiter avant de générer un taux de distorsion harmonique inacceptable (typiquement 0,1 à 1%) sur le petit signal détectable. ... . Il est donc important de connaître les origines du bruit et de savoir le décrire pour être en mesure de le prendre en compte lors de la conception des différents dispositifs électroniques.

Plusieurs processus sont générateurs du bruit de fond, affectés à des mécanismes complexes tels que les phénomènes de conduction, diffusion, génération-recombinaison des paires électron-trou, collision entre les électron et aux phénomènes liés à l'état de surface du semi-conducteur. Le bruit de fond doit être pris en compte dès le début de la conception de certaines fonctions électroniques dont les caractéristiques en bruit sont fondamentales (oscillateurs, amplificateurs d'émission et de réception ...).

Ce projet a pour objet l'étude théorique et la simulation du bruit de fond dans le transistor MOS en basse et moyenne fréquence.

Ce présent mémoire s'articule sur trois chapitres :

· Dans le premier chapitre, nous présentant les différentes sources de bruit de fond rencontrées dans les composants à semi-conducteur.

· Le deuxième chapitre consiste à décrire le principe de fonctionnement du transistor Métal-Oxyde-Semiconducteur (MOSFET) à canal long et d'établir un modèle petit signal en basse et moyenne fréquence .

· Le troisième chapitre est relatif à la modélisation et la simulation du bruit de fond dans le transistor MOS. Ceci va nous permettre de déterminer l'influence des paramètres technologiques et de polarisation sur le bruit.

Enfin, on terminera notre travail par une conclusion.

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"Les esprits médiocres condamnent d'ordinaire tout ce qui passe leur portée"   François de la Rochefoucauld