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Tp conception analogique, Study notes of Physics

Ecole National d'Agriculture de Meknes Physics

Travaux pratiques la conception analogique

Typology: Study notes

2021/2022

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Université Hassan Premier

Ecole Nationale des Sciences Appliquées

KHOURIBGA

Spécialité :

Génie Electrique

Rapport de Travaux Pratiques

Conception des Circuits

Analogiques

Réalisé par  :

EL BOUSTANI Mohammed N° :16

Encadré par  :

Mr. N. EL BARBRI

Discover Study notes of Physics Ecole National d'Agriculture de Meknes

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Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA

Spécialité :

Génie Electrique

Rapport de Travaux Pratiques

Conception des Circuits

Analogiques

 Réalisé par :

EL BOUSTANI Mohammed N° :

 Encadré par :

Mr. N. EL BARBRI

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA

Remerciements

Nous tenons à exprimer notre entière gratitude en

faveur de Mr. N. EL BARBRI , responsable de l’élément

de l’élément « Conception des Circuits Analogiques » au

sein de l’ENSA Khouribga.

Si nous avons acquis une si bonne base ainsi qu’une

grande maîtrise de différents outils concernant le

Conception des Circuits Analogiques, c’est grâce à

l’agréable qualité de son enseignement, sa

bienveillance, ainsi que son aide en nous guidant tout

au long de notre formation lors du dernier semestre.

Ces quelques lignes n’exprimeront point notre

reconnaissance, Merci infiniment encore une fois.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA

PARTIE A : CONCEPTION ET SIMULATION SOUS

MICROWIND

TP 1 : Transistor MOS, Procédés, Caractérisation :

 Objectifs :

 Familiarisation avec Microwind.

 Simulation et caractérisation du comportement statique et dynamique

des transistors.

 Familiarisation avec les divers procédés et les effets d’échelle.

 Premiers contacts avec le dessin de masque, conception de la distance

minimale λ , règles de conception.

 Compréhension des différentes étapes de fabrication d’un IC, coupe et

structure 3D résultantes.

 Procédure :

1) Dessin d'un Transistor :

2) Couches et Procédé :

3) Caractéristique Statique des Transistors MOS :

4) Caractéristiques Dynamiques des Transistors MOS :

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA

1) Dessin d'un Transistor :

1.et 2. rectangle allonge de Polysilicium

diffusion n+ : Maintenant nous avons créé un transistor, en effet, le logiciel interprète correctement l’intersection Polysilicium/diffusion n+ et apporte les modifications appropriées aux divers masques. A l’aide du curseur , on peut mesurer les dimensions de l’intersection en cliquant sur des points précises sur le dessin.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA  La structure tridimensionnelle du transistor :

3) Caractéristique Statique des Transistors MOS :

L’arrière-plan blanc avec File puis colors puis white background.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA Les caractéristiques du transistor MOS : MOS Characteristics: level 1, level 3, BSIM4:

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA On voie qu’il y a une grande différence entre le cas réel (bleu) et le cas de simulation.  Level 3 On voit que la courbe de la simulation est plus proche au courbe réel par rapport au model Level  BSIM :

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA On peut remarquer que ce modèle est très proche de la réalité

4) Caractéristiques Dynamiques des Transistors MOS :

Pour observer le comportement dynamique, on applique une horloge à la grille nFET.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA On désire maintenant rendre la source visible en simulation, en clique sur l’icône visible node puis la région de diffusion à droite de la grille.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA

PARTIE B : CONCEPTION ET SIMULATION SOUS

ORCAD-PSPICE

TP 1 : Initiation au Logiciel Orcad/PSPICE : Simulation de Circuits Electroniques

 Objectifs :

 Comprendre le principe et l’intérêt de la simulation électrique

 Connaître les principales fonctionnalités de l’outil de simulation SPICE

 Savoir créer un schéma électrique sous Orcad/ PSPICE

 Savoir configurer les différentes simulations de Orcad/PSPICE

 PRISE EN MAIN DE L’OUTIL DE

SIMULATION ORCAD/PSPICE :

1. Introduction :

2. Création d’un projet :

3. Saisie d’une schématique :

4. Simulation d’un circuit et Lancement d’une Simulation : a) Exemple 1 : simulation d’un filtre passe bas. b) Exemple 2 : analyse paramétrique : tracé d’une caractéristique de transistor.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA Une fenêtre va apparaitre c’est dans celle-ci quand va construire notre circuit.

3) Saisie d’une schématique :

On peut ajouter les composants à partir de : PLACE, PSPICE COMPONENT … Dans un premier temps, on décide de simuler un filtre passe bas. On place d’abord les composants passifs : résistance R et capacité C, avec R=100 ohm et C=1uF.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA Et une composant active qui est une source de tension sinusoïdale : avec amplitude =1V et offset = 0V , et une fréquence de 1kHz avec une propriété AC=1V. Puis la masse GROUND (GND). Pour modifier les valeurs des composants en fait double clicks sur une composante, un tableau va apparaitre qui contient des cellules qu’on peut les modifier selon le besoin. Le tableau suivant représente la modification de la valeur de résistance : Value=100.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA  On va modifier Run to time à 10 ms.  Et on clique sur OK. Pour lancer la simulation on clique sur Pspice puis Run. Après, une fenêtre principale de l’outil pspice A/D s’ouvre, avec une fenêtre de visualisation graphique temporelle vide.

Ecole Nationale des Sciences Appliquées KHOURIBGA Pour afficher un résultat graphique , on clique sur TRACE/ADD TRACE.

Après, une autre fenêtre apparait puis on va sélectionner Vin et Vout comme

indiquer sur l’image suivante :

Tp conception analogique, Study notes of Physics

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Conception des Circuits

Analogiques

 Réalisé par :

EL BOUSTANI Mohammed N° :

 Encadré par :

Mr. N. EL BARBRI

Remerciements

Nous tenons à exprimer notre entière gratitude en

faveur de Mr. N. EL BARBRI , responsable de l’élément

de l’élément « Conception des Circuits Analogiques » au

sein de l’ENSA Khouribga.

Si nous avons acquis une si bonne base ainsi qu’une

grande maîtrise de différents outils concernant le

Conception des Circuits Analogiques, c’est grâce à

l’agréable qualité de son enseignement, sa

bienveillance, ainsi que son aide en nous guidant tout

au long de notre formation lors du dernier semestre.

Ces quelques lignes n’exprimeront point notre

reconnaissance, Merci infiniment encore une fois.

PARTIE A : CONCEPTION ET SIMULATION SOUS

MICROWIND

 Objectifs :

 Familiarisation avec Microwind.

 Simulation et caractérisation du comportement statique et dynamique

 Familiarisation avec les divers procédés et les effets d’échelle.

 Premiers contacts avec le dessin de masque, conception de la distance

 Compréhension des différentes étapes de fabrication d’un IC, coupe et

 Procédure :

1) Dessin d'un Transistor :

2) Couches et Procédé :

3) Caractéristique Statique des Transistors MOS :

4) Caractéristiques Dynamiques des Transistors MOS :

1) Dessin d'un Transistor :

3) Caractéristique Statique des Transistors MOS :

4) Caractéristiques Dynamiques des Transistors MOS :

PARTIE B : CONCEPTION ET SIMULATION SOUS

ORCAD-PSPICE

 Objectifs :

 Comprendre le principe et l’intérêt de la simulation électrique

 Connaître les principales fonctionnalités de l’outil de simulation SPICE

 Savoir créer un schéma électrique sous Orcad/ PSPICE

 Savoir configurer les différentes simulations de Orcad/PSPICE

 PRISE EN MAIN DE L’OUTIL DE

SIMULATION ORCAD/PSPICE :

1. Introduction :

2. Création d’un projet :

3. Saisie d’une schématique :

3) Saisie d’une schématique :

Après, une autre fenêtre apparait puis on va sélectionner Vin et Vout comme