Caractérisation et Modélisation de structures MASMOS en vue de la conception d'un amplificateur de puissance pour la LTE

• Main Author: Simbelie, Frédérique
• Other Authors: Limoges
• Language: fr
• Published: 2018
• Subjects: Structure MASMOS; Caractérisation; Modélisation; Linéarité; MASMOS Structure; Caracterization; Modeling; Linearity; 621.381 535
• Online Access: http://www.theses.fr/2018LIMO0010/document

Le principal objectif de ce travail est la caractérisation et la modélisation d’un nouveau composant le MASMOS conçu et breveté par la société ACCO. Cette nouvelle structure répond au problème des faibles tensions de claquage inhérent à la technologie CMOS. Le premier chapitre décrit les deux transistors composant la structure MASMOS et son comportement en fonction des tensions de commande. Par la suite, les étapes clefs nécessaires au développement de modèles non-linéaires sont décrites. Enfin, les paramètres évaluant les performances des amplificateurs de puissances RF sont détaillés, ainsi que les critères de linéarité. Le second chapitre concerne la modélisation de deux MASMOS de tailles différentes. Après avoir mené les caractérisations nécessaires au développement des deux modèles, la méthodologie d’extraction des paramètres du modèle électrique est expliquée. La détermination des impédances de charges optimales à présenter aux dispositifs est effectuée à travers des simulations puis les modèles sont validés à travers des caractérisations CW pour différentes impédances de charge. Le dernier chapitre a pour objectif l’étude de la linéarité des MASMOS à l’aide de différents bancs de mesures. Un signal de test générique constitué de 8 porteuses nonéquidistantes permettant un non recouvrement de fréquence est utilisé pour déterminer le NPR dans la bande utile. Pour terminer, la caractérisation en linéarité de structures MASMOS pré-adaptées est effectuée à l’aide de signaux modulés 16-QAM et LTE. === The main objective of this work is the characterization and modeling of a new component named MASMOS designed and patented by ACCO company. This new structure overcomes the issue concerning the inherent low breakdown voltage of CMOS technology. The first chapter describes the two stacked transistors included in the MASMOS structure and its behavior with respect to the control voltages. Thereafter, the key steps required to develop the non-linear model have been detailed. Finally, the parameters used to characterize the power amplifiers performances are defined as well as the linearity criterion. The second chapter concerns the MASMOS electrical model, done for two different size. Model extraction is explained starting from the mandatory device characterization. Device optimal load impedances are estimated thanks to load-pull simulations. Furthermore, the CAD-compatible models are validated in large signal operation using CW characterizations for several load impedances. Last chapter is dedicated to the MASMOS linearity assessment using two different measurement set up. A generic test signal consisting in 8 non equidistant carriers, allowing non-frequency overlap is used to determine the NPR in-band. Then characterization of the linearity of pre-matched MASMOS was carried out using a 16-QAM modulation and also LTE signals.