To see the other types of publications on this topic, follow the link: Circuits électriques non linéaires.
Dissertations / Theses on the topic 'Circuits électriques non linéaires'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Circuits électriques non linéaires.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Recly-Lesecq, Agnès. "Etude de l'optimisation des circuits non linéaires microondes." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0230.
Full textAbstract:
Ce travail propose une etude de l'optimisation des circuits non lineaires microondes, a partir d'un logiciel d'analyse non lineaire de type equilibrage harmonique. L'architecture de ce dernier permet d'inserer de nouvelles fonctionnalites telles qu'un processus d'optimisation. On montre comment choisir une fonction objectif appropriee afin de trouver l'optimum d'une performance d'un circuit tel qu'un amplificateur de puissance. Un choix est aussi effectue entre toutes les methodes d'optimisation classiques, afin de selectionner qui prend le mieux en compte les particularites de l'analyse non lineaire. Ce logiciel pourra evoluer afin d'optimiser d'autres dispositifs non lineaires microondes et de s'adapter aux exigences croissantes des concepteurs de circuits
2
Abdellaoui, Mahmoud. "Utilisation de la matrice de conversion pour l'étude des dispositifs non linéaires à transposition de fréquences : application aux mélangeurs." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0167.
Full textAbstract:
La conception de dispositifs à transposition de fréquence comporte un élément non linéaire entouré d'éléments linéaires. Il n'existe à présent pas de méthode de synthèse simple pour ce type de dispositifs. Pour cela nous avons proposé une nouvelle méthode, qui réside dans la prédétermination des impédances optimales à présenter à chaque accès du transitoire afin d'atteindre un objectif, par exemple un gain de conversion optimal. La méthode proposée consiste à déterminer les meilleurs valeurs à présenter aux accès du composant non linéaire. Pour cela toutes les non-linéarités du composant (un Mesfet) ont été décrites par le formalisme de la matrice de conversion. En particulier, la matrice de conversion d'une capacité non-linéaire a été mise en évidence. Les résultats obtenus par cette méthode concernant le gain de conversion, ont été comparés avec ceux trouvés dans la littérature basés sur des méthodes empiriques. Dans l'état actuel du développement des logiciels de simulation non linéaire, l'optimisation est naissante. Il faut donc prévoir les bonnes valeurs des éléments à présenter au composant non linéaire. Même lorsque les optimiseurs seront aussi performants que ceux qui existent actuellement en linéaire, ils ne pourront fonctionner que pour des valeurs initiales raisonnables. De plus, si ces valeurs initiales sont proches de l'optimum, le temps de calcul est considérablement diminué. La méthode proposée ayant été validée par des simulations, elle est utilisée actuellement au laboratoire pour la réalisation d'un mélangeur très large bande.
3
Ngoya, Edouard. "Contribution à la création d'outils de C. A. O. Des circuits non-linéaires microondes." Limoges, 1988. http://www.theses.fr/1988LIMO0026.
Full textAbstract:
Resume des principales techniques d'analyse numerique et matricielle des circuits non lineaires. Etude detaillee des techniques de transformation de fourier discrete pour signaux quasi-periodiques avec des contributions originales. Etude detaillee de la technique d'analyse de circuits par equilibrage spectral. Description fonctionnelle du simulateur de circuits non lineaires micro-ondes lisa
4
Coupat, Jean-Marc. "Synthèse expérimentale d'impédances par la technique de la charge active : application à la conception d'un système de caractérisation de composants microondes de puissance fortement désadaptés." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0026.
Full textAbstract:
La realisation d'un systeme de caracterisation experimentale de transistors microondes de puissance fortement desadaptes constitue l'objet de cette these. Les impedances de charge des composants sous test sont synthetises electroniquement et se repartissent naturellement dans la zone de fonctionnement optimal du composant (puissance ajoutee maximum, rendement en puissance ajoutee maximum,). En outre, les risques de deterioration du transistor sont tres largement diminues. La caracterisation du dispositif non lineaire est precise, fiable, rapide et la methodologie mise en uvre est independante de la frequence de travail, des conditions de polarisation, de la nature du composant (mesfet, hfet, hemt, mosfet, hbt,), des impedances d'entree et de sortie et des niveaux de puissance de sortie. Ce systeme presente est bien approprie au developpement d'un banc de caracterisation experimentale fort signal de type multiharmonique
5
El, Oualkadi Ahmed. "Analyse comportementale des filtres à capacités commutées pour les radiocommunications : conception d'une nouvelle architecture en technologie BiCMOS 0.35 μm". Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2354.
Full textAbstract:
L'objectif général est d'étudier la faisabilité de filtres monolithiques à capacités commutées pour la radiocommunication. L'analyse comportementale de ces filtres a nécessité la mise au point d'un algorithme original basé sur le formalisme des matrices de conversion, cette méthode d'analyse semble à ce jour parmi les plus efficaces en temps de calcul. En BF la commande de ces filtres est réalisée par un registre à décalage. Cependant, cette technique non envisageable en RF a été remplacée par un circuit de commande original formé d'un oscillateur en anneau contrôlé en tension et de portes logiques. Des simulations ont été réalisées afin de prévoir les dégradations qui peuvent être générées par ces circuits lors d’une transmission numérique et d'étudier l’impact du bruit de phase généré par le circuit de commande. Le circuit a été fabriqué en technologie BiCMOS 0. 35 μm. Les mesures confirment les simulations et sont susceptibles de rendre ces filtres attractifs pour des applications RFThe main objective is to study the feasibility of monolithic switched capacitor filters for radiocommunications. The behavioral analysis of these filters required the establishment of an original algorithm based on the conversion matrixes formalism. This analysis method seems to be nowadays among the more efficient in term of calculation time. At low-frequencies the command of these filters is performed by using a shift register. However, this technique is not feasible in RF domain. An original solution proposed, it consists in the command of the filter by a ring voltage controlled oscillator with XOR gates. The simulation results have shown the impact of the command circuit jitter on the filter behavior and the adaptability of the whole circuit for digital transmission. A prototype has been fabricated in standard BiCMOS 0. 35 μm technology. The experimental results are in agreement with simulations ones and are susceptible to render these filters attractive for RF applications
6
Taboada, Sergio Gilberto. "Synthèse de filtres non linéaires appliqués à la poursuite 3D et à l'azimétrie." Toulouse, ENSAE, 1986. http://www.theses.fr/1986ESAE0014.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire sont initialement analysés les caractéristiques de 4 filtres non linéaires et leurs performances sont comparées dans le cadre de l'estimation de la trajectoire d'un mobile dans l'espace à 3 dimensions. Ensuite est traité le problème particulier de la poursuite dans l'espace à deux dimensions à partir de la seule mesure de l'azimut. L'observabilité de ce système est analysée et une méthode de quantification est développée ce qui permet d'établir un niveau de confiance pour les estimations obtenues ainsi que d'obtenir une politique sous-optimale de manœuvre de l'observateur dans le but d'améliorer l'observabilité.
7
Fueyo, Sébastien. "Systèmes à retard instationnaires et EDP hyperboliques 1-D instationnaires, fonctions de transfert harmoniques et circuits électriques non-linéaires." Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ4103.
Full textAbstract:
Les amplificateurs contiennent des composants linéaires passifs, ainsi que non-linéaires actifs, qui peuvent tous être décrits par un nombre fini de variables d'état; ils contiennent aussi des lignes de transmission, généralement modélisées par des équations aux dérivées partielles 1-D hyperboliques comme les équations du Télégraphe sans perte qui rendent l'espace d'état de dimension infinie.En utilisant une forme intégrée des équations du Télégraphe, on obtient un modèle composé d'équations aux différence retardées et d'équations différentielles. Considérant une trajectoire périodique qui s'établit dans l'amplificateur à cause d'un signal périodique forçant, la thèse vise à caractériser la stabilité locale d'une telle trajectoire périodique. En utilisant une approximation de premier ordre, cela se réduit à étudier la stabilité exponentielle du système linéaire périodique temporel obtenu par linéarisation autour de la solution périodique, et qui est un réseau d'équations aux différences retardées dont les conditions aux limites sont couplées par des équations différentielles. La stabilité de ce type d'équations est fortement corrélée avec la stabilité d'un système périodique aux différences linéaires (via un argument de perturbation compacte). La thèse établit alors des conditions pour garantir la stabilité des systèmes retardés périodiques linéaires. En raison du nombre énorme de composants électroniques, il est connu dans les livres d'ingénierie électronique que la stabilité ne peut pas se déterminer directement à partir du système linéarisée. Ainsi pour étudier les propriétés de stabilité du système linéarisé précédent, une famille de systèmes entrées-sorties est construite, obtenue en perturbant le système linéarisé par un petit courant $ i $ à un nœud du circuit et en observant la perturbation résultante de tension $ v $ entre deux nœuds. Via un développement de Fourier, la stabilité se ramène à étudier les singularités de la fonction de transfert harmonique (FTH) qui est une matrice infinie dépendant d'une variable complexe et à valeur banachique. Sous des hypothèses de dissipation à haute fréquence qui sont toujours vérifiées pour les amplificateurs, la thèse montre alors que la FTH possède au plus des pôles dans un demi plan droit complexe contenant strictement l'axe imaginaire. Ces pôles sont en particulier les logarithmes d'une famille finie de nombre complexe, et sous une hypothèse de contrôlabilité et d'observabilité, la solution périodique est localement stable si et seulement si la FTH n'a pas de poles dans le demi-plan droit complexeAmplifiers contain linear, passive components as well as nonlinear, active ones, all of which can be described by finitely many state variables; but they also contain transmission lines, typically modeled by simple hyperbolic Partial Differential Equations (PDE) like lossless telegrapher equations, that make the global state space of the circuit infinite-dimensional. Using an integrated form of telegraphers equations,one obtains a model comprised of delay difference and differential equations. Using first order approximation, this reduces to exponential stability of the time-periodic linear system obtained by linearizing around the periodic solution, which is a network of delay difference equations whose boundary conditions are coupled by differential equations. The stability of this kind of equation is strongly correlated with the stability of a periodic linear difference delay system (via a compact perturbation argument). The thesis then establishes conditions to guarantee the stability of periodic difference delay system systems. Due to the huge number of electronic components, it is known in electronic engineering textbooks that stability cannot be determined directly from the linearized system. To study the stability properties of the previously-described linearized system, one constructs a family of input-output systems, obtained by perturbing the linearized system by a small current $i$ at some node of the circuit and observing the resulting perturbation of the voltage $v$ between two nodes. Via a Fourier development, stability is studied through the singularities of the harmonic transfer function (HTF) which is an infinite matrix depending on a complex variable with Banach value. Under high frequency dissipativity assumption, which are always verified for amplifiers, the HTF has at most poles in a complex right half-plane containing strictly the imaginary axis. These poles are in particular the logarithms of a finite family of complex numbers, and under an assumption of controllability and observability, the periodic solution is locally stable if and only if the HTF has no poles in the complex right half-plane
8
Graux, François. "Méthodologie de modélisation boîte noire de circuits hyperfréquences non linéaires par réseaux de neurones : applications au radar." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2001/50376-2001-47.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail consiste à mettre au point une méthodologie de modélisation boîte noire non linéaire pour circuits hyperfréquences. Cette méthodologie est générique et peut s'appliquer à plusieurs fonctions radar. Pour cela nous avons d'abord étudié les différents modes d'analyses non linéaires d'un logiciel du commerce : MDS de Hewlett Packard. Aussi nous avons décrit les impératifs de notre modèle pour son utilisation optimal. Ensuite nous avons développé un logiciel de modélisation par l'intermédiaire d'un réseau de neurones nous permettant de gérer un grand nombre de variables. Enfin, une modélisation commencant d'abord par une bonne caractérisation, nous avons développé un banc de caractérisation load pull / source pull passif non linéaire associé à une acquisition temporelle. L'ensemble de la procédure nous a permis de mettre au point une méthode viable, encourageante pour de nouvelles possibilités de modélisations non linéaires
9
Portilla, Rubin Joaquin. "Modélisation électrique des transistors à effet de champ pour la CAO des circuits microondes linéaires et non linéaires." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0005.
Full textAbstract:
La modelisation electrique des transistors a effet de champ (fet, hemt) pour la cao des circuits lineaires et non lineaires constitue le theme essentiel de notre travail. La modelisation electrique des composants semi-conducteurs est aujourd'hui la solution adoptee pour la cao des circuits hyperfrequences. Differentes techniques de mesure et de modelisation doivent etre mises en uvre afin de prevoir le comportement des composants. La caracterisation impulsionnelle des sources de conduction et des parametres s est la methode experimentale la plus adequate. L'activite principale de la modelisation electrique consiste a obtenir une topologie de description des composants ainsi que des methodes d'extraction des elements qui soient efficaces et precises. Notre etude nous a permis de determiner un nouveau modele electrique faible signal des transistors a effet de champ qui constitue une representation plus intuitive de son comportement electrique. Ce nouveau schema equivalent permet de modeliser aussi les sources de bruit de diffusion. Une methode d'extraction du modele faible signal a ete mise au point permettant de respecter la coherence du modele complet et les conditions particulieres de fonctionnement. Une approche non lineaire, non quasi statique, permettant la conservation de la charge et elle aussi coherente avec les conditions de fonctionnement hyperfrequence du composant a effet de champ, a ete etablie a partir de mesures impulsionnelles. Nous evoquons en conclusion l'extension qui peut etre donnee aux travaux presentes en vue de l'obtention de modeles plus fiables pour la cao des circuits hyperfrequences
10
Foulon, Michel-François. "Métamatériaux térahertz en régime linéaire et non linéaire." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10121/document.
Full textAbstract:
Des circuits dits métamatériaux sont étudiés théoriquement et caractérisés à des fréquences de l'ordre de la centaine de gigaHertz. Des méthodes de caractérisation fréquentielle et temporelle (électro-optique) sont utilisées pour mettre en évidence leur caractère gaucher. Pour ces études, deux approches de métamatériaux ont été considérées : - la première est basée sur la fabrication de réseaux de micro résonateurs et de fils métalliques visant un fonctionnement à 100 gigaHertz et démontre expérimentalement la présence d'une bande de dispersion main gauche par mesure vectorielle. - la seconde approche exploite les effets d'avance de phase qu'il est possible de mettre en évidence pour une ligne de transmission chargée périodiquement d'une capacité série et d'une inductance en parallèle. La spécificité de cette étude est une approche temporelle cohérente. Dans ces conditions, il est possible de visualiser directement une avance de phase, et donc le caractère main gauche, dans le domaine temporel. Ces résultats sont confirmés dans le domaine fréquentiel par transformées de Fourier calculées jusque 1 TeraHertz. Les propriétés non linéaires de ces circuits sont ensuite étudiées en introduisant une non linéarité en régime guidé par l'intermédiaire d'un composant dit HBV en régime varactor. L'extension de cette dernière étude au cas d'un régime non linéaire est abordée par le biais de la caractérisation dynamique d'un composant HBV. Nous terminons ce travail en proposant deux types de régime non linéaire pour une ligne gauchère dans laquelle un composant varactor est introduit. Il s'agit respectivement de la génération d'harmoniques et de l'amplification paramétriqueArtificial materials so called «metamaterials» are studied theoretically and characterized at few hundred of GigaHetrz frequencies. Frequencial and temporal (electro-optic) methods are used to prove their left handed behaviour. For this study, two approaches have been considered : - the first one is based on the fabrication of micro-resonators and metallic wires arrays aiming at operating at 100 GHz. An experimental evidence of a left handed dispersion branch is then made from vectorial analysis. - the second approach takes profit of phase advance effects that can be obtained from a transmission line periodically loaded with a series capacitance and a parallel inductance. The specificity of this study is a coherent time domain approach that allows us to directly visualize a phase advance and the corresponding left handed behaviour. Those results are confirmed by the calculations of Fourier transforms up to 1 TeraHertz. Non linear properties of those circuits are then studied by introducing a non linearity by the mean of a Heterostructure Barrier Varactor component. The extension of this study to the non linear regime is treated via the dynamic characterization of this component. Finally, two types of non linear regimes are studied for a left handed transmission line loaded with HBV diodes with respectively harmonic generation and parametric amplification
11
Portela, de Carvalho Paulo Henrique. "Approche orientée objet de l'analyse des circuits non linéaires hyperfréquences ; architectures de simulateurs et bibliothèques de composants logiciels." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0201.
Full textAbstract:
Ce travail propose une structuration des connaissances dans le domaine de l'analyse de circuits basee sur les concepts de la programmation orientee objets. Les elements de base dans ce domaine sont identifies et regroupes pour constituer trois grandes familles d'objets: les objets de la theorie des circuits, les objets de type espace vectoriel et les objets de type equation de circuits. Ces objets sont consignes dans des classes d'objets constituant un environnement informatique et une bibliotheque de composants logiciels, dedies a l'analyse de circuits electriques. A partir de cet environnement informatique, il est propose des architectures pour les principaux analyseurs des circuits et en particulier une architecture de simulateur mettant en uvre une analyse de type equilibrage harmonique. Il est montre egalement comment ces analyseurs peuvent evoluer pour offrir de nouvelles fonctionnalites et s'adapter aux exigences croissantes de concepteurs de circuits
12
Hochart, Isabelle. "Etude de la diaphonie entre conducteurs : élaboration d'une méthode de caractérisation de composants non linéaires : application à l'étude des effets engendrés par une perturbation harmonique sur des circuits logiques." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-448.pdf.
Full textAbstract:
Les dispositifs electroniques sont amenes a fonctionner dans des environnements perturbes. La prediction par la simulation des effets engendres sur les equipements necessite le developpement de modeles de couplage et de composants. Dans un premier temps, nous presentons des modeles de couplage simples permettant, a partir de la topologie du circuit, d'estimer rapidement l'amplitude des parasites induits par diaphonie sur des conducteurs charges par des composants lineaires ou non. L'approche proposee conduit a la determination d'un schema equivalent facilement integrable dans des logiciels de c. A. O. Elle s'avere donc particulierement interessante pour une premiere analyse de la c. E. M. D'un circuit, notamment pour l'etude du couplage magnetique entre des conducteurs disposes de maniere quelconque dans un espace a trois dimensions. En second lieu, nous proposons une methode de caracterisation de composants non lineaires se pretant bien a l'analyse comportementale des composants en dehors de leur bande passante nominale et au-dela des limites de tension specifiees par le constructeur. Un schema equivalent grand signal est etabli a partir de la mesure, au moyen d'un analyseur de reseaux, de l'impedance presentee par le circuit pour plusieurs points de polarisation. Cette methode appliquee sur un microcontroleur et une memoire cmos nous a permis d'etudier deux phenomenes importants du point de vue de la c. E. M : - le premier se traduit par l'apparition d'une tension de decalage susceptible, sous certaines conditions, de mettre en defaut le composant. - le second peut amener un dispositif a se comporter comme un perturbateur large bande pour son environnement. Il resulte du melange entre le signal utile et le signal perturbateur. Nous montrons que ce phenomene est surtout lie aux changements d'impedance provoques par la commutation des circuits logiques.
13
Collantes, Juan-Mari. "Modélisation des transistors Mosfets pour les applications RF de puissance." Limoges, 1996. http://www.theses.fr/1996LIMO0008.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail a ete le developpement d'un modele electrique non lineaire des transistors mosfet pour des applications de puissance dans le domaine des radiofrequences. Notre demarche de modelisation est fondee sur une caracterisation precise et coherente du composant. Ainsi, cette caracterisation est constituee de mesures convectives i-v et de mesures de parametres s, effectuees sous-conditions pulsees et comprenant tout le domaine de fonctionnement. La complexite du fonctionnement large-signal du mosfet est prise en compte par l'utilisation de quatre non linearites (une source de courant et trois capacites intrinseques) dependant des deux tensions de commande. La modelisation de ces non linearites est realisee de maniere individuelle par une representation tabulaire a l'aide des b-splines bicubiques. Une validation exhaustive du modele non lineaire est developpee pour un transistor ldmos. Cette validation est fondee sur la caracterisation experimentale fort-signal du composant a l'aide d'un systeme de mesure du type load-pull. Elle comprend toutes les conditions de fonctionnement correspondant aux applications courantes du transistor
14
Tamen, Beaudouin. "Modélisation du bruit dans les composants en régime de fonctionnement grand signal : application à la conception de circuits intégrés non linéaires faible bruit pour les télécommunications." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10102.
Full textAbstract:
Un recepteur de telecommunications modernes est compose de circuits non lineaires fondamentaux tels que le melangeur ou l'oscillateur qui alimente ce dernier. Pour la gestion des spectres d'informations vehiculees, des modulations vectorielles de plus en plus complexes sont utilisees, et les specifications en bruit de ces circuits sont de plus en plus contraignantes, tant pour le niveau de bruit de phase des sources micro-ondes utilisees que pour le facteur de bruit du melangeur. Pour repondre a ces exigences, il faut disposer de modeles de bruit precis de composants fonctionnant en regime grand signal, avant de pouvoir proceder a la phase de conception des circuits faible bruit. C'est pour repondre a ces objectifs qu'ont ete developpes les travaux presentes dans cette these de doctorat d'universite. Le premier chapitre de ce memoire traite de la methode generale d'analyse du bruit de composants en regime de fonctionnement grand signal (operant dans un oscillateur ou un melangeur). Le deuxieme chapitre presente l'elaboration d'un modele de bruit pour melangeurs a tecs base sur le formalisme des matrices de conversion et de deux temperatures equivalentes de bruit. Il est montre en particulier que les performances en bruit ultimes de melangeurs a tec chauds sont correlees a celles des composants utilises en amplification faible bruit (regime lineaire). Dans le troisieme chapitre, une conception de melangeurs actifs orientes faible bruit en technologie mmic est presentee. La caracterisation des circuits a permis de valider, par retro-simulation, le modele de bruit pour melangeurs a tecs. Les quatrieme et cinquieme chapitres sont essentiellement devolus a la modelisation du spectre de bruit d'oscillateur micro-onde.
15
Telliez, Isabelle. "Contribution à la modélisation non linéaire de TEC en GaAs : application à la conception d'amplificateur arborescent 1W bande C. en technologie monolithique." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10147.
Full textAbstract:
Une réalisation d'un amplificateur IW de type arborescent dans la bande 5,9 GHz-6,4 GHz en technologie monolithique sur GaAs est présentée. Cette réalisation met en œuvre des mesures de caractérisation spécifiques, des simulations non linéaires avec un modèle approprié. Ce mémoire présente une bibliographie des méthodes d'analyse non linéaire utilisées pour la simulation de circuits intégrés hyperfréquences. Une étude des modélisations des TECs en régime non linéaire a conduit au développement d'un modèle non linéaire basé sur une description analytique de son comportement électrique. Les mesures électriques nécessaires à la caractérisation des paramètres du modèle sont décrites, ainsi que la méthode de validation du modèle. Ce modèle est ensuite utilisé dans la conception de l'amplificateur monolithique de puissance, fonction pour laquelle une méthodologie de conception est présentée
16
Auzereau, Lionel. "Prise en compte de circuits complexes non linéaires dans les codes différences finies dans le domaine temporel : Applications en compatibilité électromagnétique et dans le domaine des télécommunications." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0001.
Full textAbstract:
Ce memoire est consacre a la presentation d'un outil numerique original d'aide a l'analyse de l'interaction de structures rayonnantes en presence de dispositifs electroniques non lineaires, et a donc pour objectif de repondre a bon nombre de problemes ou il devient impossible de dissocier les phenomenes electromagnetiques des effets de circuits, en particulier dans le cas de fortes non linearites. Cet outil s'appuie sur une formulation rigoureuse des equations de maxwell, resolues par la technique des differences finies dans le domaine transitoire, couplee a une methode temporelle d'analyse des circuits non lineaires. La technique des differences finies a ete amelioree par la mise en place d'une methode d'analyse du rayonnement en champ lointain, et d'une nouvelle condition aux limites absorbantes. La methode des circuits retenue, basee sur la formulation de variables d'etat, permet dans un minimum d'inconnues, de decrire l'evolution de tout systeme dynamique non lineaire. Le couplage de ces deux methodes a pu etre valide et donne lieu a la presentation d'applications, aussi bien dans le domaine de la comptabilite electromagnetique a travers la caracterisation des dispositifs de protection et de l'aerien, que dans le domaine des telecommunications. Il met a la disposition du chercheur et de l'ingenieur un outil general particulierement puissant, rapide, robuste et souple pour toute analyse ou la preoccupation releve d'une interaction electromagnetique en presence d'elements electroniques non lineaires.
17
Boyavalle, Christophe. "Conception de récepteurs à faible bruit dans le domaine millimétrique en étudiant le bruit électrique dans les circuits non linéaires micro-ondes." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10216.
Full textAbstract:
Dans tout systeme de communication, le signal transportant l'information de l'emetteur au recepteur se trouve au cours de sa propagation denature par divers bruits. Aussi, la reception et le traitement de signaux de faibles puissances, necessitent l'utilisation de moyens techniques appropries pour favoriser la diminution du bruit. Dans cette perspective d'immunite au bruit, nous avons presente dans ce memoire la realisation de recepteurs a faible bruit dans le domaine millimetrique, en etudiant le bruit dans les circuits non lineaires afin de minimiser le bruit du melangeur. S'appuyant sur la synthese des differents modes et architectures de melange, et sur l'etude du bruit dans les melangeurs, differentes fonctions de melange ont ete concues en optimisant le facteur de bruit, les niveaux d'intermodulation, la consommation et la taille du circuit. L'etape ultime de cette demarche nous a conduit a la realisation d'un circuit multifonctions en accord avec la description d'une chaine de reception. Ce circuit se compose d'un doubleur de frequence pour l'acces de l'oscillateur local, et d'un melangeur doublement equilibre a fets froids associe a un amplificateur fi. Cette realisation a demontre la faisabilite de circuits complexes dans le domaine millimetrique. L'excellente concordance entre les resultats de simulations et les mesures des differents circuits realises, montre la validite des modeles non lineaire de transistor que nous avons elabores. De plus, compte tenu des resultats obtenus sur les circuits quad5 (melangeur doublement equilibre) et dl28 (circuit multifonctions) leur phase d'industrialisation a ete engagee. Enfin, la production de tels circuits offre des perspectives de vente a grande echelle, avec des objectifs de faible cout en terme de surface et de consommation.
18
Magnet, Christophe. "Traitement non-linéaire de la tension de sortie d'éléments piézoélectriques : application aux transformateurs piézoélectriques et au contrôle de vibration de cartes électroniques." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0081/these.pdf.
Full textAbstract:
Ces dernières années, les applications utilisant des matériaux piézoélectriques se sont considérablement développées. Les champs d’application de ces matériaux sont nombreux : le contrôle de vibration, le contrôle acoustique, la récupération d’énergie, les transformateurs piézoélectriques… Les thématiques du LGEF englobent le développement de systèmes adaptatifs à base de matériaux électroactifs avec notamment le développement d’une technique, appelée SSD (pour Synchronized Switch Damping), de contrôle de la tension générée par des éléments piézoélectriques. Cette technique consiste à créer des non linéarités fortes sur la tension. Ces travaux de thèse ont consisté à approfondir et à adapter les techniques SSD à l’optimisation de la densité de puissance des transformateurs piézoélectriques et au contrôle de vibration des cartes électroniques. Dans le cadre de l’application « transformateurs piézoélectriques », les résultats expérimentaux confirment les prédictions théoriques et montrent une nette amélioration de la densité de puissance pouvant s’accompagner, sous certaines conditions, d’une amélioration du rendement. Appliquées au contrôle de vibration de carte électronique, les techniques non-linéaires posent le problème de l’optimisation du couplage électromécanique par rapport à la surface recouverte par les inserts. Les travaux effectués dans ce domaine ont permis d’identifier les paramètres permettant d’optimiser le couplage électromécanique globale de la structure. Enfin, un modèle multimodal a été développé : il a permis d’évaluer l’efficacité multimodale de différentes lois de contrôle de complexité variée afin de les comparer entre ellesThese last years, applications using piezoelectric materials developed considerably. The application fields of these materials are numerous: structural vibration control, acoustic control, energy harvesting, piezoelectric transformers…. The LGEF sets of themes include adaptive system development containing electroactive materials with, in particular, the development of a technique called SSD (for Synchronized Switch Damping). This technique consists in a non linear processing of the voltage generated by piezoelectric elements. The work presented here consists in looking further into SSD techniques and adapting them to power density optimisation of piezoelectric transformers and to the structural vibration control of electronic boards. When applied to “piezoelectric transformers”, the non linear techniques experimentally show a clear improvement of the power density with, under certain conditions, an improvement of the power transfer efficiency. These enhancements are in agreement with theoretical predictions. Applied to structural vibration control of electronic boards, non-linear techniques raise the problem of the electromechanical coupling optimisation regarding the surface covered by the piezoelectric inserts. The work carried out in this field has made it possible to identify the main parameters for a global electromechanical coupling factor optimisation. Finally, a multimodal model has been developed: it made it possible to evaluate the multimodal effectiveness of various control laws with various complexities in order to compare them
19
Dib, Wissam. "Contribution à la stabilité transitoire des systèmes de puissance multi-machine." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112110.
Full textAbstract:
La thèse porte sur l'étude de la stabilité transitoire des systèmes de puissance soumis à de fortes perturbations. On s'intéresse au problème d'élargissement du domaine d'attraction du point d'équilibre du réseau électrique. Pour décrire le comportement du réseau, nous considérons une modélisation réaliste qui conserve l'identité de chaque composant et permet un traitement plus réaliste des charges. Cette modélisation se décrit par des équations algébriques différentielles qui se dérivent du principe de conservation d'énergie entre les différents composants. Nous proposons une solution explicite de ces équations, tout en imposant une hypothèse que les charges soient à impédance constante. Après avoir résolu ces équations, nous construisons une loi de commande non linéaire stabilisante. Cette dernière assure que toutes les trajectoires convergent au point d'équilibre désiré. Afin de prouver l'efficacité de ce contrôleur, plusieurs simulations ont été réalisées sur différents réseaux. Ces simulations montrent que le contrôleur est capable d'élargir le domaine d'attraction autour du point d'équilibre stable. Comme la plupart des études rapportées par la communauté de la théorie de commande sur le problème de la stabilité transitoire du réseau multimachine, il est clair que la complexité du contrôleur proposé fait obstacle à l'application pratique de ce résultat. Ce travail est important pour la recherche fondamentale. Sur un plan plus pratique, nous proposons une famille de modèles réduits pour le réseau multimachine et construisons une nouvelle loi de commande stabilisante, où la formulation du problème de contrôle est adaptée à des exigences pratiquesThis thesis is devoted to the problem of enlarging the region of attraction of equilibria in power systems. We focus our attention on multimachine power systems subjected to a severe 3-phase short circuit fault and propose a new energy based control law for excitation control of synchronous generators. Furthermore, in contrast with aggregated models used in the classical research of transient stability to describe the dynamic behavior of multimachine power systems, we consider in this work the more natural; and widely popular structure preserving models that preserve the identity of the network components and allow for a more realistic treatment of the loads. These models consist of differential algebraic equations, where the algebraic constraints stem from the power flow balance between generators, loads, and lines. Our first contribution is the explicit computation of a solution for these equations. Moreover, we explicitly calculate a control law that, under a detectability assumption, ensures that all trajectories converge to the desired equilibrium point. However, similarly to most developments reported by the control theory community on the transient stability problem, it is clear that the complexity of the proposed controller stymies the practical application of this result. On a more practical level, we propose: first, a family of reduced models for multimachine power systems using the method of moment for nonlinear systems. Secondly, using the immersion and invariance methodology, we construct a new stabilizing control law for the power systems, where the formulation of the control problem is adjusted to meet the practical transient stability requirement
20
Bost, François. "Vers une modélisation temporelle unifiée des phénomènes électromagnétiques conduits et rayonnés dans les systèmes électriques : Application à l'électronique de puissance." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://www.theses.fr/1999ECDL0050.
Full textAbstract:
Le développement croissant des technologies en électronique permet aujourd'hui des vitesses de commutations élevées dans les dispositifs. Parallèlement, la miniaturisation des circuits en micro-électronique a contribué à réduire les courants et tensions de fonctionnement (dispositifs à microprocesseurs), alors que l'électronique de puissance vise une augmentation des puissances transmises (convertisseurs statiques). Le fortes variations de tension et de courant sont responsables de perturbations conduites et d'un rayonnement non contrôlé, qui devient néfaste avec la multiplication des sources polluantes. Dans un tel environnement, l'immunité des systèmès doit être testée dans un souci de fiabilité le plus tôt possible. C'est pourquoi un modèle numérique, basé sur la théorie des antennes, est développé en temporel pour devenir un outil d'aide à la conception. Il permet d'évaluer les rayonnements électromagnétiques et la susceptibilité des circuits électriques. L'équation intégrale du champ électrique (EFIE) est résolue par la Méthode des Moments et une procédure itérative dans le temps. Le courant inconnu est décrit par un schéma d'interpolation linéraire du premier ordre et la fonction impulsion de Dirac est choisie comme fonction de test pour la méthode de collocation. Le modèle fournit directement la réponse transitoire d'une structure filaire tridimensionnelle. Il utilise l'approximation des fils fins pour simplifier la formulation intégrale. Le modèle permet de calculer simultanément les courants conduits dus à l'application d'une différence de potentiel et les courants induits dus à une perturbation électromagnétique. Un traitement numérique particulier est employé pour les points anguleux et les jonctions multiples d'un circuit électrique. Des sources de tension et des composants électroniques ou électrotechniques peuvent être insérés dans le modèle. Les composants non linéaires, tels que les diodes et les transistors, sont représentés par leur comportement transitoire haute fréquence.
21
Pottrain, Alexandre. "Caractérisation non linéaire des composants silicium jusque 220 GHz." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10186.
Full textAbstract:
De nombreuses applications ont émergées ses dernières années pour les gammes de fréquences millimétriques (le radar, l’imagerie, les communications inter-satellitaire ou à faible distance/haut débits,…). Pour ce type d’applications, le silicium est longtemps resté en retrait, du fait de ses performances limitées par rapport aux composants III-V. Dans le contexte du projet Européen DotFive, plusieurs entreprises et laboratoires (STMicroelectronics, Infineon, IMEC, IHP, Dresden University,….) ont pour ambition la production de composants en technologie silicium proposant des fréquences maximales supérieures à 0.5 THz d’ici à 2013. Dans ce contexte STMicroelectronics a récemment publié des résultats sur des composants montrant une fréquence FMAX> 400 GHz, l’état de l’art se situant aujourd’hui à 0.5 THz (toujours dans le contexte du projet DotFive). Le silicium semble donc aujourd’hui en bonne voie pour rattraper son retard et répondre aux besoins pour les applications millimétriques. L’intérêt du Silicium étant principalement de pouvoir proposer des applications grand public, bas coût et de pouvoir intégrer les fonctions digitales et RF sur une même puce. Toutefois, les performances de cette technologie, notamment dans le domaine du non linéaire sont peu connue en gamme millimétrique. Pour pouvoir étudier ces performances, il est nécessaire d’avoir les bancs de mesures en gamme millimétrique. L’I.E.M.N. et STMicroelectronics n’étant équipés dans le domaine non linéaire que jusque 40 GHz (18 GHz pour STMicroelectronics). La problématique de cette thèse consistera donc à repousser les limites de la mesure de puissance jusqu’à 200 GHz.D’abord, un banc de mesure load-pull en bande W (75 GHz-110 GHz) sera mis en place. L’extraction du paramètre S11 en non linéaire permettra d’obtenir une très bonne précision du banc. Du fait de l’indisponibilité de tuners précis et offrant une bonne répétabilité en bande G (140 GHz-220 GHz) et des pertes importantes des sondes dans cette même bande de fréquence, l’utilisation de tuners intégrés sera envisagée, permettant ainsi de générer de forts coefficients de réflexion en sortie du dispositif. Ces tuners d’impédance devront répondre à un cahier des charge définit en terme de couverture et de linéarité. De plus, la difficulté de trouver des systèmes de mesure de puissance rapide et précis dans cette bande de fréquence nous amènera à développer un prototype de détection en utilisant une technologie III-V. Puis, l’ensemble des bancs étant mis en place, les performances des composants seront étudiées et les principales limitations physiques (thermique, ionisation,…) intervenant sur la puissance seront évaluées grâce à des mesures allant du DC jusque 200 GHz. Nous verrons que cette technologie offre une densité de puissance très intéressante et permettra ainsi de répondre à de nombreuses applications. C’est travaux de thèse sont réalisés dans le cadre d’une thèse CIFRE avec l’IEMN et STMicroelectronicsMany applications are emerging at millimeter wave frequencies (radar, imaging, satellite or point to point communications). The ‘DotFive’ project gather industries and laboratories working in microelectronics field (STMicroelectronics, Infineon, IMEC, IHP, Dresden University,.) with the aim to product silicon devices with fMAX>500 GHz for year 2013. In this context, STMicroelectronics recently published results on SiGe HBT showing fMAX>400 GHz. The state of the art in this field is 0.5 THz (Dotfive). Thanks to these high performances, silicon technology seems to be a good challenger for millimeter wave applications. Main advantages of this technology are its ability to propose low cost production and the capability to integrate digital and radiofrequency applications on a single chip. However, non linear performances of the silicon technology have never been studied at millimeter wave frequencies. To this aim, non linear test bench are needed. Before this PhD, I.E.M.N. and STMicroelectronics were limited to 40 GHz. Thus, the goal of this thesis focus on the development of load pull test bench up to 220 GHz. First a W band (75 GHz-110 GHz) load pull test bench has been developed. The main innovation is the ability to extract non linear S11 parameter, in order to obtain an extremely high precision. Then, a G band load pull test bench has been developed with integrated impedance tuner for load impedance variation. The use of integrated impedance tuner was justified by unavailability of external tuner and the high probe losses at these frequencies. The designed integrated tuners have to respect fixed specifications for covered smith chart area and linearity. Due to the difficulty to find fast power measurement devices, we also developed a diode detector on III-V technology.These previously developed test bench allow studies on non linear behavior of CMOS and BiCMOS devices and on the mains physical effects (thermal effect, breakdown,…) which limit power performances from DC to 200 GHz. We will see that BiCMOS technology offer state of the art power density measured at 94 GHz. Finally, integration of a complete load pull test bench on silicon wafer is envisaged. This work have been done for the common laboratory I.E.M.N./STMicroelectronics
22
Ducatteau, Damien. "Caractérisation non linéaire et analyse de transistors à effet de champ pour applications hyperfréquences dans le domaine temporel." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10043/document.
Full textAbstract:
De nos jours, les systèmes de télécommunications deviennent de plus en plus complexes et sophistiqués. Les perfonnances électriques des transistors hyperfréquences qui les constituent, doivent être améliorées en terme de fréquence, de puissance, de rendement et de linéarité. Dans le cas des transistors de puissance la caractérisation non linéaire est une étape indispensable afin de mieux comprendre et appréhender les effets limitatifs et d'optimiser leur conception. Dans ce cadre, l'objectif de cette thèse a été de mettre en œuvre un analyseur de réseaux non linéaire, de valider les mesures provenant de cet équipement et de développer des outils de mesures et d'analyse dans le domaine temporel afin de mieux appréhender les effets limitatifs des transistors à effet de champ aux fréquences micro-ondes. Dans un premier temps, nous avons montré l'importance de la caractérisation non linéaire hyperfréquence lors de la conception de circuits actifs. Nous avons effectué ensuite une étude bibliographique des principaux systèmes de caractérisation non linéaires existants et qui ont été précurseurs dans ce domaine. Dans le deuxième chapitre, nous avons décrit le principe de fonctionnement de l'analyseur de réseaux vectoriel non linéaire et sa mise en œuvre. Ensuite, afin d'évaluer les perfonnances de cet équipement, nous avons comparé les mesures provenant de ce dernier à celles effectuées par d'autres laboratoires de recherche sur un même composant de référence. Le troisième chapitre décrit le fonctionnement de l'analyseur de réseaux non linéaire à charge active développé au laboratoire. Une étude de l'incertitude de mesure en fonction de la charge sera présentée. Enfin, afin de valider expérimentalement notre banc, nous avons confronté les mesures effectuées avec ce dernier à des résultats de simulations électriques sur un composant de référence. La suite de ce travail a été consacrée à l'étude expérimentale dans le domaine temporel aux fréquences micro-ondes des effets limitatifs de l'ionisation par impact dans les transistors à effet de champ à hétérojonction de la filière GaAs. Nous avons présenté la technique et les résultats expérimentaux des mesures en régime grand signal effectuées avec le LSNA. Un modèle électrique non linéaire permettant de rendre compte des effets de l'ionisation a été décrit et discuté. La dernière partie est consacrée à une étude expérimentale de passivation et de prétraitement de surface effectuée sur des transistors HEMT à hétérostructure Al0.81In0.19/GaN. Nous avons montré l'avantage d'utiliser l'analyseur de réseaux non linéaire à charge active pour regarder l'influence de la passivation et du prétraitement de surface sur les perfonnances en puissance. Ensuite, nous avons discuté sur la localisation des pièges et de leur dynamiqueThe goal of this PhD work has been to implement a non linear network analyzer (LSNA), to validate measurements, to develop measurements and analysis tools in time domain in order to understand limiting effects on field effect transistors at microwave frequencies. First, we show the importance of the non linear characterization for the design of active circuits. Second, we de scribe the Large Signal Network Analyzer setup and its implementation. After that, in order to evaluate the performance of this equipment, we have compared measurements provided by equipment and by those coming from other laboratories on the same reference device. ln the next part, we describe the setup of an active load pull large signal network analyzer developed in our laboratory. Then, in order to validate our setup, we compare non linear measurements obtained under in load pull conditions with data coming from simulation performed on a reference device. The following of this work is devoted to an experimental study in time domain, using LSNA, on the lirniting effects of impact ionization inside GaAs HEMT devices. We present sorne experimental results and mainly measurements under large signal conditions in time domain. A non linear electrical model allows us to account for the impact ionization effects on the time domain waveforms. The next part is devoted to a specific study of passivation and surface pretreatrnent carried out on A 10. 81InO.19N/GaN HEMT device. We show the advantages to use the active load pull large signal network analyzer for studying the influence of passivation and surface pretreatrnent on the power performance. To fmish, we discuss on the traps localization and dynamic
23
Desmet, Yann. "Echantillonnage de signaux radar par voie optoélectronique : étude des non-linéarités des photoconducteurs à cavité résonante." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I019/document.
Full textAbstract:
Nous étudions ici le comportement non-linéaire d’un photoconducteur utilisé pour l’échantillonnage hyperfréquence. L’absorption optique dans ces photoconducteurs est optimisée grâce à l’utilisation d’une cavité résonante. Nous avons tout d’abord procédé à un travail de caractérisation de photoconducteurs avec différentes propriétés géométriques (diamètre, épaisseur de cavité) et matériau, (temps de vie des porteurs) pour en extraire l’influence de ces paramètres sur les performances en échantillonnage. Nous avons ensuite développé un modèle optoélectronique basé sur la caractéristique courant-tension et le modèle empirique de dérive des porteurs de charge de Canali avec une approche quasi-statique. Ce modèle nous a permis d’isoler certaines caractéristiques du photoconducteur susceptibles d’être la source des harmoniques. Une nouvelle structure de photoconducteur a été développée dans l’objectif de pallier à ces imperfections. Les résultats expérimentaux montrent une symétrisation de la caractéristique courant-tension et une réduction de plus de 20 dB des harmoniques d’ordre paire qui y est associée. Une réduction notable de la capacité est également réalisée ce qui augmente la fréquence de coupure du composantThis thesis aims to study the nonlinear behavior of a photoconductor used as a microwave sampler. These photoconductors optimize the optical absorption thanks to a Fabry-Pérot resonant cavity. We first carried out a characterization work of photoconductors with different geometrical properties (diameter, cavity thickness) and material (carriers lifetime) to extract the influence of these parameters on the sampling performance. We then developed an optoelectronic model based on the current-voltage characteristic and the empirical Canali’s charge carriers drift model with a quasi-static approach. This model allowed us to isolate some characteristics of the photoconductor that could be the source of the harmonics. A new photoconductor structure has been developed in order to overcome these imperfections. The results of measurements show a symmetry of the current-voltage characteristic which results in a reduction of 20 dB of the even-order harmonics. A significant reduction in the capacity is also achieved which increases the cut-off frequency of these devices
24
Meghdadi, Neyshabouri Vahid. "Contribution à l'étude des charges utiles forte capacité : Modélisation de l'étage d'amplification en puissance - Méthodes de démultiplexages numériques." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0056.
Full text
25
Yang, May tia. "Etude des performances en bruit de capteurs magneto(élasto)électriques en mode non-linéaire." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMC266/document.
Full textAbstract:
L'effet MagnétoElectrique (ME) traduit la polarisation d'un élément diélectrique et l'aimantation d'un diélectrique lorsqu’il est soumis, respectivement, à un champ magnétique et à un champ électrique. Cette propriété a permis de mettre en œuvre des capteurs Magnéto(Elasto)Electrique pour la mesure du champ magnétique ou électrique. De nombreuses études sur les couplages de matériaux (forme, taille, dimension…) ont été effectuées afin d’améliorer les performances en terme de sensibilité et de bruit de ces capteurs. Les meilleurs niveaux de bruit (en termes de densité spectrale) mesurés pour ce type de dispositif en mode passif sont, respectivement, de 5 pT/sqrt(Hz), 0,2 pT/sqrt(Hz) et environ une cinquantaine de 50 fT/sqrt(Hz), respectivement à 1 Hz, en zone de bruit blanc et à la résonance.Certains laboratoires, dont le GREYC, s’intéressent plus particulièrement à l’étude des performances ultimes de capteurs magnétiques en optimisant, notamment, l’électronique de conditionnements et en utilisant leurs propriétés non linéaires. Cette thèse s’inscrit dans ce cadre. Elle avait pour objectif l’étude des performances de capteur Magnéto(Elasto)Electrique en mode non linéaire et aux basses fréquences. Pour cela, des structures originales de conditionnent ont été développées en termes de polarisation, d’excitation et d’asservissement. L’étude théorique des performances montre que le bruit du capteur peut atteindre des niveaux bien inférieurs au pT/sqrt(Hz) à 1 Hz pour les capteurs étudiés, si les performances obtenues ne sont pas limitées par le bruit de l’électronique de conditionnement et leur sensibilité. Cette étude a été l’objet de ce travail de thèseThe MagnetoElectric effect traduces the polarization of a dielectric element and the magnetization of a dielectric under respectively a magnetic field and an electric field. This property allows the development of Magneto(Elasto)Electric sensors for measuring a magnetic or an electric field. Several analyses regarding the material coupling (shape, size, dimensions…) have been made in order to increase the performances in terms of sensibility and in terms of noise of these sensors. The best noise levels (in term of spectral density) measured for these types of sensors are respectively 5 pT/sqrt(Hz), 0.2 pT/sqrt(Hz) and around 50 fT/sqrt(Hz) at 1 Hz, at white noise zone and at resonant frequency.Some laboratories, including the GREYC, are interested more specifically on the studies of the ultimate performances of magnetic sensor by optimizing the conditioning electronics and by using their nonlinear properties. This thesis lies in this framework. It had for objective, to study the performances of the Magneto(Elasto)Electric sensor in nonlinear mode and at low frequencies. For these, some original conditioning structures have been developed in terms of polarization, excitation and servo system. The theoretical study of these performances show the sensor intrinsic noise can reach lower than pT/sqrt(Hz) at 1 Hz for the studied sensor if the obtained performances are not limited by the conditioning electronics and their sensitivity. This study has been the object of this thesis work
26
Siligaris, Alexandre. "Modélisation grand signal de MOSFET en hyperfréquences : application à l'étude des non linéarités des filières SOI." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-Siligaris.pdf.
Full textAbstract:
Les communications sans fil ne cessent d'intégrer la vie quotidienne moderne. Ces applications font partie intégrale du domaine des radiofréquences (RF), et elles se sont développées grâce au progrès des transistors et de leurs performances. Le transistor MOS sur substrat Si est une technologie très prometteuse pour ces applications, car elle présente une faible consommation en puissance, demande de faibles tensions de polarisation et ses performances sont suffisamment élevées. Dans cette thèse, nous avons développé un modèle non linéaire pour les transistors MOS utile pour les applications en hyperfréquences. Le modèle développé reproduit de manière très précise les caractéristiques hyperfréquences des transistors MOS, tant en régime petit signal qu'en régime grand signal. Il tient en compte l'effet kink, présent dans les composants partiellement désertés sur substrat SOI. Le modèle a été validé à travers des mesures grand signal à l'aide d'un analyseur de réseaux vectoriel non linéaire. L'extraction des paramètres du modèle est très rapide son implémentation dans un simulateur de circuits commercial est très simple. A l'aide de ce modèle, de nombreux circuits ont été conçus et réalisés en technologie MOS SOI.
27
Morel, Adrien. "Interfaces électriques adaptatives dynamiquement au spectre fréquentiel pour la récupération d'énergie vibratoire large bande." Electronic Thesis or Diss., Chambéry, 2020. http://www.theses.fr/2020CHAMA035.
Full textAbstract:
La récupération d’énergie est un domaine émergent dont la visée principale est le développement de systèmes de capteurs autonomes énergétiquement, ne nécessitant pas de maintenance. La récupération de l’énergie contenue dans les vibrations ambiantes est d’un intérêt tout particulier lorsque le capteur à alimenter se trouve dans un environnement clos, confiné, où les gisements d’énergie solaire et les gradients thermiques ne sont pas suffisamment abondants. Cependant l’industrialisation et la mise sur le marché de récupérateurs d’énergie vibratoire sont freinées par la faible robustesse des récupérateurs d’énergie actuels. En effet, comment garantir l’autonomie d’un système pendant plusieurs années si le vieillissement du récupérateur d’énergie, les dérives en température de l’environnement, ou les variations de la source vibratoire peuvent écarter la fréquence de la source vibrante de la fréquence de résonance du récupérateur d’énergie, diminuant ainsi drastiquement l’énergie récupérée ? Cette thèse propose l’étude théorique et expérimentale d’approches permettant de régler électriquement la fréquence de résonance d’un récupérateur d’énergie vibratoire à transduction piézoélectrique, afin de pouvoir l’ajuster en temps réel. Après avoir expliqué le contexte dans lequel s’inscrit cette thèse, nous avons développé un modèle électromécanique du récupérateur d’énergie couplé à l’interface électrique. L’analyse de ce modèle nous a permis de rassembler l’ensemble des influences de l’interface électrique sur la dynamique du système sous la forme de deux paramètres : l’amortissement électrique et la raideur électrique. L’ajustement de ces deux paramètres a été tout d’abord analysé, puis, dans un second temps, réalisé grâce à des combinaisons de charges linéaires résistives, capacitives et inductives. La généralisation de ces influences aux interfaces électriques non-linéaires a permis l’élaboration de plusieurs stratégies innovantes d’extraction de l’énergie, permettant le réglage dynamique de la fréquence de résonance du récupérateur. La validation expérimentale de ces stratégies avec des récupérateurs d’énergie utilisant des matériaux piézoélectriques a permis de vérifier notre modèle tout en démontrant le potentiel de notre approche, notamment pour des structures présentant de forts couplages électromécaniques. La comparaison quantitative de ces stratégies a été rendue possible grâce au développement de plusieurs outils d’analyse et d’une figure de mérite prenant en compte le comportement fréquentiel du récupérateur associé à une stratégie donnée. Cette comparaison nous a permis de choisir la meilleure stratégie à implémenter dans un circuit intégré dédié. Cette intégration microélectronique constitue la dernière étape de cette thèse. Le circuit réalisé inclut un chemin de puissance, un démarrage à froid, un ensemble de capteurs auto-alimentés et un algorithme très basse consommation permettant le réglage en temps réel de la fréquence de résonance du récupérateur. Le rendement maximal atteint par notre circuit est de 94%. Outre ses performances, ce circuit est le premier à combiner auto-alimentation et réglage de la fréquence de résonance du récupérateur, tout en ne nécessitant pas de calibration préalable et en présentant une consommation inférieure au micro-watt. La comparaison de notre circuit avec des solutions de l’état de l’art (réglage magnétique, piézoélectrique ou mécanique) démontre tout le potentiel de notre approcheEnergy harvesting is an emerging field whose main aim is the development of autonomous sensor nodes that do not require maintenance. Scavenging the energy contained in ambient vibrations is of particular interest when the sensor lies in a closed and confined environment, where there are few solar radiations or thermal gradients. However, a massive industrialization of vibration energy harvesters is currently hindered by their low robustness. Indeed, aging of the energy harvester, temperature drifts, or variations of the vibrating source might deviate the vibration frequency away from the energy harvester’s resonant frequency, drastically reducing the harvested energy. This thesis studies approaches allowing to electrically tune the resonant frequency of a piezoelectric vibration energy harvester, in order to monitor its dynamics in real-time. After establishing the background of this thesis, we develop an electromechanical model of the piezoelectric energy harvester coupled to the electrical interface. A normalized analysis of this model allows us to reduce all the influences of the electrical interface on the dynamics of the system to two physically meaningful variables: the electrical damping and the electrical stiffness. The adjustment of these two parameters is first analyzed, then achieved through combinations of resistive, capacitive and inductive linear loads. Extending this analysis to non-linear electrical interfaces has enabled the development of several innovative energy extraction strategies. The experimental validations of these strategies with energy harvesters made with strongly coupled piezoelectric materials are in great agreement with our model and demonstrate the value of our approach. The quantitative comparison of these strategies is made possible thanks to the development of several analysis tools and a figure of merit taking into account the frequency behavior of the harvester associated with a given electrical strategy. This comparison allows us to determine and justify which strategy to implement thanks to a dedicated integrated circuit. The microelectronic integration of this energy extraction strategy is the last step of this thesis. Our integrated circuit includes a power path, a cold-start, self-powered sensors and a low-power algorithm allowing real-time monitoring of the harvester’s resonant frequency. The maximum efficiency reached by our circuit is 94%. In addition to its performance, this circuit is the first self-powered solution that adjusts the resonant frequency of the harvester without any prior calibration and with a sub-microwatt power consumption. Finally, the favorable comparison between our approach and state-of-the-art solutions (based on magnetic, piezoelectric or mechanical frequency adjustment) confirms the potential of electrically-based frequency tuning
28
Cutivet, Adrien. "Caractérisation et modélisation de dispositifs GaN pour la conception de circuits de puissance hyperfréquence." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10194/document.
Full textAbstract:
Parmi les technologies du 21e siècle en pleine expansion, la télécommunication sans-fil constitue une dimension fondamentale pour les réseaux mobiles, l’aéronautique, les applications spatiales et les systèmes de positionnement par satellites. Dans ce sens, l’alternative de l’exploitation de bande de plus haute fréquence et la multiplication des canaux de transmission sont activement visées par les travaux de recherches actuels. Les technologies à l’étude reposent sur l’utilisation de systèmes intégrés pour répondre aux considérations de coûts de production et d’encombrement des dispositifs. L’élément de base de ces systèmes, le transistor, établit largement la performance du dispositif final en termes de montée en fréquence, de fiabilité et de consommation. Afin de répondre aux défis présents et futurs, des alternatives à la filière silicium sont clairement envisagées. À ce jour, la filière nitrure de gallium est présentée comme la plus prometteuse pour l’amplification de puissance en bande Ka et W au vue de ses caractéristiques physiques et électriques, des performances atteintes par les prototypes réalisées et des premiers produits commerciaux disponibles.L’exploitation de cette technologie à son plein potentiel s’appuie sur la maîtrise des étapes de fabrication, de caractérisation et de modélisation du transistor. Ce travail de thèse a pour objectif le développement d’une modélisation de transistors fabriqués expérimentalement à l’état de l’art. Une partie conséquente de ce travail sera portée sur la caractérisation thermique du dispositif ainsi que sur la modélisation d’éléments passifs pour la conception d’un circuit hyperfréquence de puissanceAmongst the emerging and developing technologies of the 21st century, wireless transmission is a fundamental aspect for mobile networks, aeronautics, spatial applications and global positioning systems. In that sense, the use of higher frequency bandwidths and increase of transmission channels are aimed by various current research works. Investigated technologies are based upon integrated systems to meet the criteria of devices costs and size. As the cornerstone of such devices, the transistor largely accounts for the final system performance in terms of working frequency, reliability and consumption. To respond to the challenges of today and tomorrow challenges, alternatives to the dominant current silicon process are clearly considered. To date, gallium nitride based technology is found to be the most promising for hyperfrequency power amplification for Ka and W bands given the associated physical and electrical characteristics, prototypes performance and first commercial “off-the-shelf” products. Exploitation of this technology to its full potential requires controlling and mastering the involved fabrication, characterization and modeling steps related to the transistor. This work aims at establishing a methodology enabling a semi-physical modeling of experimental transistors which exhibit state-of-the-art performance. A significant part of this work will also focus on thermal characterization of devices under test and on modeling of passive elements suited for the design of hyperfrequency power circuits
29
Deshours, Frédérique. "Mise en œuvre d'un système de mesure load-pull à partir d'un analyseur de réseaux à six-portes pour la caractérisation expérimentale des transistors de puissance." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066118.
Full textAbstract:
Les systèmes de communication deviennent de plus en plus complexes et doivent répondre à des critères bien précis (taille, poids, consommation). Leur conception passe inéluctablement par une phase d'optimisation de leurs différentes fonctions électroniques. Pour répondre à ce besoin de conception optimale, des logiciels de simulation numérique non linéaire (touchstone, mds) ont été développés et commercialisés. Cependant, la validité des résultats obtenus par la simulation repose, en grande partie, sur la qualité des modèles électriques non linéaires des composants introduits dans les simulateurs. Aussi, parallèlement à ces travaux d'optimisation par simulation, il est nécessaire de développer des systèmes de mesure, soit pour valider les modèles déjà existants, soit, pour connaitre de manière expérimentale le comportement du composant en régime non linéaire. De tels systèmes réalisent une simulation expérimentale des conditions d'excitation, susceptibles d'être imposées aux composants actifs dans les circuits micro-ondes de puissance. Cette technique, connue sous le nom de méthode load-pull consiste à présenter au dispositif différentes impédances de fermeture et à mesurer son comportement en puissance, pour une fréquence et un point de polarisation donnés. C'est dans ce cadre que s'inscrivent les travaux de cette thèse. Les systèmes de mesure load-pull qui utilisent des adaptateurs mécaniques (tuners) présentent certaines limitations liées aux pertes intrinsèques des tuners. Il n'est donc pas possible de synthétiser des charges à fort facteur de réflexion et de déterminer les impédances d'entrée des transistors fortement désadaptés. D'autre part, il est difficile de contrôler les impédances de charge présentées au dispositif aux fréquences harmoniques. Les systèmes de type load-pull actif nécessitent l'utilisation d'un analyseur de réseaux vectoriel hétérodyne a quatre entrées et d'un wattmètre associé à un coupleur directif pour mesurer les différents rapports d'onde et les niveaux de puissance incidente. Le double réflectomètre à six-portes est particulièrement bien adapté à ce type de caractérisation, car contrairement aux systèmes hétérodynes commercialisés, les jonctions six-portes déterminent directement, à la fréquence de travail, les rapports d'onde aux accès de mesure, et ce à partir de mesures de puissance. Il est d'autre part possible de déterminer les puissances incidentes aux accès de mesure sans utiliser de wattmètre et de coupleur. Ce mémoire présente un système de mesure load-pull pour caractériser expérimentalement les composants actifs non linéaires. Ce système permet de s'affranchir de toutes les difficultés précédentes en associant la méthode de la charge active à un analyseur de réseaux à six-portes large-bande (1-18 GHz). Il apporte des solutions attractives aux problèmes rencontrés. Les résultats obtenus permettent de concevoir, de façon optimale, les circuits micro-ondes non linéaires (amplificateurs, oscillateurs) et de valider ou d'améliorer les modèles des transistors utilisés dans les logiciels de simulation.
30
Karami, Armine. "Study of electrical interfaces for electrostatic vibration energy harvesting." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2018SORUS134.pdf.
Full textAbstract:
Les récupérateurs d'énergie vibratoire électrostatiques (REV) sont des systèmes convertissant une partie de l'énergie cinétique de leur environnement en énergie électrique, afin d'alimenter de petits systèmes électroniques. Les REV inertiels sont constituées d'un sous-système mécanique bâti autour d'une masse mobile, ainsi que d'une interface électrique. Ces deux blocs sont couplés par un transducteur électrostatique. Cette thèse étudie l'amélioration des performances des REV par la conception optimisée de leur interface électrique. La première partie de cette thèse étudie une famille d'interfaces électriques appelées pompes de charge (PC). On commence par la construction d'une théorie formelle des PC. Des interfaces rapportées dans la littérature sont identifiées comme membres de cette famille. Cette dernière est ensuite complétée par une nouvelle topologie de PC. Une comparaison des différents PC est alors faite dans le domaine électrique, puis un outil semi-analytique est présenté pour la comparaison des PC en prenant en compte le couplage électromécanique. L'étude des PC se termine par la présentation d'une nouvelle méthode de mesure du potentiel d'électret des REV. La deuxième partie de la thèse présente une approche de conception radicalement différente de ce qui est présenté dans les travaux actuels sur les REV. Elle préconise une synthèse active de la dynamique de la masse des REV à travers leur interface électrique. Nous montrons d'abord que cela permet la conversion d'énergie en quantités proches des limites physiques, et ce à partir de vibrations d'entrée de forme arbitraire. Enfin, une architecture pour un tel REV est proposée et testée en simulationElectrostatic vibration energy harvesters (e-VEHs) are systems that convert part of their surroundings' kinetic energy into electrical energy, in order to supply small-scale electronic systems. Inertial E-VEHs are comprised of a mechanical subsystem that revolves around a mobile mass, and of an electrical interface. The mechanical and electrical parts are coupled by an electrostatic transducer. This thesis is focused on improving the performances of e-VEHs by the design of their electrical interface. The first part of this thesis consists in the study of a family of electrical interfaces called charge-pumps conditioning circuits (CPCC). It starts by building a formal theory of CPCCs. State-of-the-art reported conditioning circuits are shown to belong to this family. This family is then completed by a new CPCC topology. An electrical domain comparison of different CPCCs is then reported. Next, a semi-analytical tool allowing for the comparison of CPCC-based e-VEHs accounting for electromechanical effects is reported. The first part of the thesis ends by presenting a novel method for the measurement of e-VEHs' built-in electret potential. The second part of the thesis presents a radically different design approach than what is followed in most of state-of-the-art works on e-VEHs. It advocates for e-VEHs that actively synthesize the dynamics of their mobile mass through their electrical interface. We first show that this enables to convert energy in amounts approaching the physical limits, and from arbitrary types of input vibrations. Then, a complete architecture such an e-VEH is proposed and tested in simulations submitted to human body vibrations
31
Fernandez, Thomas. "Contribution à l'évaluation de la technique de génération d'harmonique par faisceau laser pour la mesure des champs électriques dans les circuits intégrés (EFISHG)." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13846/document.
Full textAbstract:
Ce travail contribue à l’évaluation de la technique de génération de seconde harmonique induite par un champ électrique quasi statique, ou technique EFISHG, appliquée au domaine de la microélectronique. Une description du principe de la technique EFISHG, basé sur l’optique non linéaire, permet d’appréhender l’origine physique de cette méthode. Un état de l’art a permis d’identifier deux champs d’applications liés à la microélectronique : l’analyse de défaillance, via la mesure en temps de réelle des variations de champs électriques internes dans les circuits intégrés, et la fiabilité par l’étude du piégeage de charges à l’interface Si/SiO2 et de la dégradation dite de « Negative Bias Temperature Instability » ou NBTI. Ce manuscrit présente les différentes étapes qui ont permis l’élaboration d’un banc de test en vue de l’évaluation de l’applicabilité de la technique EFISHG à ces problématiques. Les résultats expérimentaux obtenus avec ce montage ont permis de mettre en avant les possibilités qu’offre la technique EFISHG à caractériser et à accélérer le vieillissement NBTIThis work concerns the elaboration of an industrial method for Single Event Effect (SEE) sensitivity testing on integrated circuits. The concerned SEEs are those produced by heavy ions and are mainly Single Event Upset (SEU) and Single Event Latchup (SEL). The original test approach chosen in this study relies on the use of infrared laser pulses striking the backside of the tested device. Laser pulse and heavy ion interaction with semiconductor materials are described and a presentation of the particle accelerator test and some former laser test methods is also given. Advantages and drawbacks of those two techniques are discussed. The developed experimental setup uses a near infrared fiber coupled Neodyme/YAG pulsed laser. Its different elements are described. Using this tool to characterise the SEU sensitivity of several modern SRAMs has allowed to define a test methodology. Its efficiency is discussed and illustrated by different experimental results
32
Karami, Armine. "Study of electrical interfaces for electrostatic vibration energy harvesting." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS134/document.
Full textAbstract:
Les récupérateurs d'énergie vibratoire électrostatiques (REV) sont des systèmes convertissant une partie de l'énergie cinétique de leur environnement en énergie électrique, afin d'alimenter de petits systèmes électroniques. Les REV inertiels sont constituées d'un sous-système mécanique bâti autour d'une masse mobile, ainsi que d'une interface électrique. Ces deux blocs sont couplés par un transducteur électrostatique. Cette thèse étudie l'amélioration des performances des REV par la conception optimisée de leur interface électrique. La première partie de cette thèse étudie une famille d'interfaces électriques appelées pompes de charge (PC). On commence par la construction d'une théorie formelle des PC. Des interfaces rapportées dans la littérature sont identifiées comme membres de cette famille. Cette dernière est ensuite complétée par une nouvelle topologie de PC. Une comparaison des différents PC est alors faite dans le domaine électrique, puis un outil semi-analytique est présenté pour la comparaison des PC en prenant en compte le couplage électromécanique. L'étude des PC se termine par la présentation d'une nouvelle méthode de mesure du potentiel d'électret des REV. La deuxième partie de la thèse présente une approche de conception radicalement différente de ce qui est présenté dans les travaux actuels sur les REV. Elle préconise une synthèse active de la dynamique de la masse des REV à travers leur interface électrique. Nous montrons d'abord que cela permet la conversion d'énergie en quantités proches des limites physiques, et ce à partir de vibrations d'entrée de forme arbitraire. Enfin, une architecture pour un tel REV est proposée et testée en simulationElectrostatic vibration energy harvesters (e-VEHs) are systems that convert part of their surroundings' kinetic energy into electrical energy, in order to supply small-scale electronic systems. Inertial E-VEHs are comprised of a mechanical subsystem that revolves around a mobile mass, and of an electrical interface. The mechanical and electrical parts are coupled by an electrostatic transducer. This thesis is focused on improving the performances of e-VEHs by the design of their electrical interface. The first part of this thesis consists in the study of a family of electrical interfaces called charge-pumps conditioning circuits (CPCC). It starts by building a formal theory of CPCCs. State-of-the-art reported conditioning circuits are shown to belong to this family. This family is then completed by a new CPCC topology. An electrical domain comparison of different CPCCs is then reported. Next, a semi-analytical tool allowing for the comparison of CPCC-based e-VEHs accounting for electromechanical effects is reported. The first part of the thesis ends by presenting a novel method for the measurement of e-VEHs' built-in electret potential. The second part of the thesis presents a radically different design approach than what is followed in most of state-of-the-art works on e-VEHs. It advocates for e-VEHs that actively synthesize the dynamics of their mobile mass through their electrical interface. We first show that this enables to convert energy in amounts approaching the physical limits, and from arbitrary types of input vibrations. Then, a complete architecture such an e-VEH is proposed and tested in simulations submitted to human body vibrations
33
Ouhachi, Rezki. "Mise en oeuvre d'un banc de caractérisation non linéaire dans le domaine fréquentiel pour l'analyse de transistors HBT Si/SiGe : C." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10165/document.
Full textAbstract:
L’émergence des technologies de communication satellite et radar toujours en pleine essor nécessite des composants de puissance hyperfréquence de plus en plus compacts permettant d’intégrer sur une seule puce des fonctions analogiques/numériques, tout en réduisant le coût de fabrication. Dans ce contexte, le transistor bipolaire à hétérojonction HBT constitue un composant de choix afin d'améliorer les performances des transistors de puissance sur silicium pour les applications hyperfréquences en association avec la technologie CMOS. Ainsi, cette étude est dédiée à la caractérisation et la modélisation non linéaire de ces dispositifs actifs. Dans ce but, un banc de mesures non linéaires et un modèle prédictif grand signal ont été développés jusqu’à 50 GHz. Dans un premier temps, le banc de mesures non linéaires a été mis en œuvre autour du NVNA en configuration load-pull mesurant dans le domaine fréquentiel vis à vis du LSNA mesurant dans le domaine temporel. Cette configuration instrumentale associée à la dynamique du NVNA met en avant ses avantages et inconvénients. Par la suite, une procédure d’extraction pour l’élaboration d’un modèle électrique grand signal a été validée en régimes statique et dynamique. L’originalité de ce modèle prédictif est la procédure d’extraction ainsi que la mise en œuvre rapide s’appuyant sur les formules analytiques physiques des semiconducteurs. Les étapes d’extraction se sont avérées très efficaces lors des confrontations avec les données expérimentales du dispositif sous test dans les mêmes conditions de polarisation et d’impédances de charge. Nous avons alors mis en évidence l’impact des courants thermiques sur les performances en puissance hyperfréquence des transistors bipolaires dans les domaines temporel et fréquentielThe emergence of satellite communications and radar technologies always require more compact microwave power devices for integration of analog/digital operations on a single chip, reducing the manufacturing cost. As an exemple, since many years heterojunction bipolar transistor (HBT) permits to improve the silicon power transistor performances for microwave applications associated with CMOS technology. In this context, this work focuses on the characterization and modeling of these active devices. For this goal, a non linear bench and a large signal model are developed up to 50 GHz. On the first step, the non-linear measurement is carried out using the NVNA for load-pull measurements on the frequency domain and results are compared with those obtained from the LSNA on the time domain. This instrumental configuration associated with the dynamic operating capabilities of NVNA highlights its advantages and disadvantages. Subsequently, a SiGe HBT device extraction parameters procedure has been validated to establish a large signal model. The originality of this last one is its predictive extraction procedure and fast implementation based on the semiconductors analytical equations. Extraction steps are proven very effective in confrontations with the experimental data of the device under test with the same biases and for different load impedances. At last, thermal currents impacts on microwave power performance are discussed in time and frequency domains
34
Hedayat, Sara. "Conception et fabrication de neurones artificiels pour le traitement bioinspiré de l'information." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I039/document.
Full textAbstract:
Actuellement, les technologies du traitement d'information ont atteint leurs limites et il devient donc urgent de proposer de nouveaux paradigmes capables de réduire la consommation d'énergie tout en augmentant la capacité de calcul des ordinateurs. Le cerveau humain est un fascinant et puissant organe, avec ses 300 milliards de cellule, il est capable d’effectuer des taches cognitives en consommant 20W. Dans ce contexte nous avons investiguer un nouveau paradigme appelé "neuromorphic computing" ou le traitement bio-inspiré de l'information.L'objectif de cette thèse est de concevoir et de fabriquer un neurone artificiel a très faible consommation utilisant les récentes avancées scientifiques dans les neurosciences et les nanotechnologies. Premièrement, on a investigué le fonctionnement d'un neurone vivant, sa membrane neuronale et nous avons exploré 3 différents modèles de membranes connues sous le nom de Hodgkin Huxley, Wei et Morris Lecar. Deuxièmement, en se basant sur le modèle de Morris Lecar, nous avons réalisé des neurones artificiels analogiques à spike avec différentes constantes de temps. Puis ils ont été fabriqués avec la technologie 65nm CMOS. Par la suite, nous les avons caractérisés et obtenu des performances dépassant l’état de l’art en terme de surface occupée, puissance dissipée et efficacité énergétique. Finalement, on a analysé et comparé le bruit dans ces neurones artificiels avec le bruit dans des neurones biologiques et on a démontré expérimentalement le phénomène de résonance stochastique. Ces neurones artificiels peuvent être extrêmement utiles pour une large variété d’application allant du traitement de données à l’application médicaleCurrent computing technology has now reached its limits and it becomes thus urgent to propose new paradigms for information processing capable of reducing the energy consumption while improving the computing performances. Moreover, the human brain, is a fascinating and powerful organ with remarkable performances in areas as varied as learning, creativity, fault tolerance. Furthermore, with its total 300 billion cells, is able to perform complex cognitive tasks by consuming only around 20W. In this context, we investigated a new paradigm called neuromorphic or bio-inspired information processing.More precisely, the purpose of this thesis was to design and fabricate an ultra-low power artificial neuron using recent advances in neuroscience and nanotechnology. First, we investigated the functionalities of living neurons, their neuronal membrane and explored different membrane models known as Hodgkin Huxley, Wei and Morris Lecar models. Second, based on the Morris Lecar model, we designed analog spiking artificial neurons with different time constants and these neurons were fabricated using 65nm CMOS technology. Then we characterized these artificial neurons and obtained state of the art performances in terms of area, dissipated power and energy efficiency. Finally we investigated the noise within these artificial neurons, compared it with the biological sources of noise in a living neuron and experimentally demonstrated the stochastic resonance phenomenon. These artificial neurons can be extremely useful for a large variety of applications, ranging from data analysis (image and video processing) to medical aspect (neuronal implants)
35
Koprnicky, Jan. "Modèles de conductivité électrique pour lampes à décharge." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/171/.
Full textAbstract:
Cette thèse de doctorat est consacrée à la modélisation de décharges luminescentes pour la description de circuits électriques. L'objet n'est pas la modélisation du comportement interne d'un plasma, mais de sa conductivité équivalente. Les paramètres de la conductivité sont déterminés à partir des caractéristiques de tension et de courant de lampes à décharges. Ce modèle ne requiert aucune donnée technologiques de la part des fabricants de lampe. L'environnement Matlab/Matlab Simulink est utilisé pour le traitement de u(t); i(t), l'exécution des algorithmes d'identification et la simulation en termes de circuits électriques équivalents. Les résultats des simulations sont comparés avec les données mesurées. Le modèle de conductance est testé dans des simulations de lampes à décharge à basse et haute pression, alimentées par ballast magnétiqueThis Ph. D. Thesis deals with light discharges modelling for description of electric circuits. It is not modelling of internal behaviour of a plasma, but its equivalent conductivity. The parameters of conductivity model are determined from measured voltage and current characteristics of discharge lamps. This model does not require any technological data from lamp producers. The Matlab/Matlab Simulink is used for data processing of u(t); i(t), application of identification algorithms and electric circuits simulation. The simulated results are compared with measurements. The model is tested in simulations of low and high pressure discharge lamps in circuits with magnetic ballasts
36
Wu, Jiaming. "A modular dynamic Neuro-Synaptic platform for Spiking Neural Networks." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP145.
Full textAbstract:
Que le réseau de neurones soit biologique ou artificiel, il possède une unité de calcul fondamentale : le neurone. Ces neurones, interconnectés par des synapses, forment ainsi des réseaux complexes qui permettent d’obtenir une pluralité de fonctions. De même, le réseau de neurones neuromorphique, ou plus généralement les ordinateurs neuromorphiques, nécessitent également ces deux éléments fondamentaux que sont les neurones et les synapses. Dans ce travail, nous introduisons une unité matérielle neuro-synaptique à impulsions, inspirée de la biologie et entièrement réalisée avec des composants électroniques conventionnels. Le modèle de cette unité neuro-synaptique repose sur les modèles théoriques classiques du neurone à impulsions et des courants synaptiques et membranaires. Le neurone à impulsions est entièrement analogique et un dispositif memristif, dont les composants électroniques sont facilement disponibles sur le marché, permet d’assurer l’excitabilité du neurone. En ce qui concerne les courants synaptiques et membranaires, leur intensité est ajustable, et ils possèdent une dynamique biomimétique, incluant à la fois des courants excitateurs et inhibiteurs. Tous les paramètres du modèle sont ajustables et permettant ainsi d'adapter le système neuro-synaptique. Cette flexibilité et cette adaptabilité sont des caractéristiques essentielles dans la réalisation d’applications telles que les interfaces cerveau-machine. En nous appuyant sur ces deux unités modulaires, le neurone et la synapse, nous pouvons concevoir des motifs fondamentaux des réseaux de neurones. Ces motifs servent ainsi de base pour implémenter des réseaux aux fonctionnalités plus complexes, telles que des mémoires dynamiques ou des réseaux locomoteurs spinaux (Central Pattern Generator). De plus, il sera possible d’améliorer le modèle existant, que ce soit en y intégrant des memristors à base d’oxydes (actuellement étudiés en science des matériaux), ou en le déployant à grande échelle (VLSI) afin de réaliser des réseaux d’ordres de grandeurs supérieures. L’unité neuro-synaptique peut être considérée comme un bloc fondamental pour implémenter des réseaux neuronaux à impulsions de géométrie arbitraire. Son design compact et modulaire, associé à la large disponibilité des composants électroniques, font de notre plateforme une option attrayante de développement pour construire des interfaces neuronales, que ce soit dans les domaines médical, robotique, ou des systèmes d'intelligence artificielle (par exemple le calcul par réservoir), etcBiological and artificial neural networks share a fundamental computational unit: the neuron. These neurons are coupled by synapses, forming complex networks that enable various functions. Similarly, neuromorphic hardware, or more generally neuro-computers, also require two hardware elements: neurons and synapses. In this work, we introduce a bio-inspired spiking Neuro-Synaptic hardware unit, fully implemented with conventional electronic components. Our hardware is based on a textbook theoretical model of the spiking neuron, and its synaptic and membrane currents. The spiking neuron is fully analog and the various models that we introduced are defined by their hardware implementation. The neuron excitability is achieved through a memristive device made from off-the-shelf electronic components. Both synaptic and membrane currents feature tunable intensities and bio-mimetic dynamics, including excitatory and inhibitory currents. All model parameters are adjustable, allowing the system to be tuned to bio-compatible timescales, which is crucial in applications such as brain-machine interfaces. Building on these two modular units, we demonstrate various basic neural network motifs (or neuro-computing primitives) and show how to combine these fundamental motifs to implement more complex network functionalities, such as dynamical memories and central pattern generators. Our hardware design also carries potential extensions for integrating oxide-based memristors (which are widely studied in material science),or porting the design to very large-scale integration (VLSI) to implement large-scale networks. The Neuro-Synaptic unit can be considered as a building block for implementing spiking neural networks of arbitrary geometry. Its compact and modular design, as well as the wide availability of ordinary electronic components, makes our approach an attractive platform for building neural interfaces in medical devices, robotics, and artificial intelligence systems such as reservoir computing
37
Genoulaz, Jérôme. "Contribution à l'Étude du Rayonnement des Câbles Soumis aux Signaux de l'Électronique de Puissance dans un Environnement Aéronautique." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440974.
Full textAbstract:
L'augmentation des charges électriques embarquées dans l'avion « plus électrique » impose une vigilance accrue au niveau de la compatibilité électromagnétique. L'utilisation d'alimentations à découpage, nécessaires à la commande en vitesse des actionneurs électromécaniques, entraîne la circulation de courant de mode commun dans les câbles de puissance et donc la création de champs électromagnétiques. Les tolérances d'émission des équipements électriques aéronautiques proviennent la norme aéronautique civile DO-160E. Cette étude nous a permis de prédire les modes de rayonnement de plusieurs architectures de connexions des câbles de puissance parcourus par les signaux de l'électronique de puissance, dans les conditions spécifiques imposées par la norme DO-160E et selon leur mode de connexion à la masse. Nous présentons dans un premier temps la modélisation d'un système électrique constitué d'un convertisseur statique à configuration versatile, d'un câble de puissance ainsi que d'une charge. Cette modélisation est ensuite utilisée pour déterminer le champ électromagnétique rayonné par les câbles de puissance. Dans un deuxième temps, nous validons les résultats théoriques par des mesures de champ sur un banc d'essai versatile et représentatif.
38
Thomas, Fernandez. "CONTRIBUTION A L'EVALUATION DE LA TECHNIQUE DE GENERATION D'HARMONIQUE PAR FAISCEAU LASER POUR LA MESURE DES CHAMPS ELECTRIQUES DANS LES CIRCUITS INTEGRES (EFISHG)." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00997396.
Full textAbstract:
Ce travail contribue à l'évaluation de la technique de génération de seconde harmonique induite par un champ électrique quasi statique, ou technique EFISHG, appliquée au domaine de la microélectronique. Une description du principe de la technique EFISHG, basé sur l'optique non linéaire, permet d'appréhender l'origine physique de cette méthode. Un état de l'art a permis d'identifier deux champs d'applications liés à la microélectronique : l'analyse de défaillance, via la mesure en temps réelle des variations de champs électriques internes dans les circuits intégrés, et la fiabilité par l'étude du piégeage de charges à l'interface Si/SiO2 et de la dégradation dite de " Negative Bias Temperature Instability " ou NBTI. Ce manuscrit présente les différentes étapes qui ont permis l'élaboration d'un banc de test en vue de l'évaluation de l'applicabilité de la technique EFISHG à ces problématiques. Les résultats expérimentaux obtenus avec ce montage ont permis de mettre en avant les possibilités qu'offre la technique EFISHG à caractériser et à accélérer le vieillissement NBTI.
39
Christophe, Cyrille. "Surveillance des systèmes non linéaires : application aux machines électriques." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2001-271-272.pdf.
Full textAbstract:
Les algorithmes de surveillance (détection et localisation des pannes) reposent sur l'analyse d'un signal, appelé résidu, qui reflète la cohérence entre le comportement du modèle du système non défaillant et le comportement du système réel. Les résidus sont créés en utilisant essentiellement deux types d'approches : les observateurs et l'espace de parité. Dans ce mémoire, nous considérons des systèmes non-linéaires et comparons les résidus générés par les deux approches. Nous appliquons ensuite les résultats sur deux types de moteurs électriques. L'approche de type observateur nécessite en général deux étapes. Dans un premier temps, un sous-système découplé des perturbations et d'un sous-ensemble de pannes est extrait du modèle. Dans un second temps, un observateur est implanté sur ce sous système. Les résidus sont générés en comparant les grandeurs mesurées aux grandeurs estimées. Trois types d'observateurs sont étudiés dans ce mémoire : les observateurs de Luenberger, à grand gain et à mode glissant. L'approche de l'espace de parité consiste à extraire du système des relations d'entrée/sortie appelées Relation de Redondance Analytique (RRA). Les résidus sont générés en évaluant ces RRA avec les signaux mesurés. Les outils mis en œuvre pour obtenir des relations robustes vis-à-vis des entrées inconnues et des pannes sont plus simples que ceux utilisés pour extraire les sous-systèmes découplés dans l'approche observateur. Toutefois, un inconvénient majeur de cette approche est la nécessité de calculer des dérivées des signaux mesurés à des ordres parfois élevés. Pour les systèmes linéaires, il a été montré que les résidus issus de ces deux méthodes sont liés par un filtre linéaire. Dans un premier temps, nous étendons ce résultat aux systèmes non linéaires linéarisables.
40
Benmessaoud, Youcef. "Circuit équivalent magnétique non-linéaire adaptatif : 2-D et 3-D avec prise en compte des courants induits." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCD064.
Full textAbstract:
Face au changement climatique, l’industrie automobile a suscité un intérêt particulier visant à réduire les émissions CO2.L’électrification des véhicules semble une solution incontournable pour répondre aux normes et standardisations européennes. Des nouveaux défis technologiques s’imposent et s’étalent sur toute la chaine de traction électrique, depuis la batterie au moteur électrique. Dans ce contexte, l’Agence de l’Environnement et la Maitrise de l’Energie met un budget colossal pour encourager la transition énergétique. Dans ce cadre-là le projet de Conception Optimal des Chaines de traction Electrique a vu le jour, et dont le principal coordinateur est RENAULT. La thèse s’insère dans le premier axe du projet, ayant pour but la modélisation de l’organe moteur électrique.L’objectif principal de la thèse, est la modélisation semi-analytique bidimensionnelle et tridimensionnelle avec prise en compte des courants de Foucault lors de l’analyse électromagnétique de la machine électrique. Des modèles 2-D et 3-D basés sur la méthode des circuits équivalents magnétiques ont été développés. Par la suite couplés à un modèle analytique 2-D permettant l’estimation des pertes par courants de Foucault au sein des parties conductrices massives. Ce modèle serait d’un appui lors des analyses thermiques des dispositifs électromagnétiques statiques et/ou dynamiquesIn the face of climate change, the automotive industry has aroused particular interest in reducing CO2 emissions.The electrification of vehicles seems to be an essential solution to meet European standards and standardizations. New technological challenges are imposed and spread across the entire electric drive chain, from the battery to the electric motor. In this context, Agence de l’Environnement et la Maitrise de l’Energie is setting a colossal budget to encourage energy transition. In this context, the Conception Optimal des Chaines de traction Electrique project was handled, and whose main coordinator is RENAULT. The thesis fits into the first axis of the project, which aims to model the electric motor component.The main objective of the thesis is two-dimensional and three-dimensional semi-analytical modeling taking into account to eddy-current while the electromagnetic analysis of the electric machine. 2-D and 3-D models based on the method of magnetic equivalent circuits have been developed. Subsequently coupled to ananalytical model allowing the estimation of eddy-current losses within the massive conductive parts. This model would be of assistance during thermal analyzes of static or dynamic electromagnetic devices
41
Morvan, Riwal. "Modélisation de circuits et systèmes de dimension infinie." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2009.
Full textAbstract:
L'analyse des circuits et systemes lineaires peut se faire grace aux fonctions de transfert qui les caracterisent. Ces fonctions de transfert, transformees de laplace des reponses impulsionnelles, peuvent etre d'ordre infini. Elles se rencontrent, entre autres, dans l'etude des structures distribuees, des lignes de transmission, des systemes a retard, des circuits vlsi et en thermique. Des outils sont disponibles pour l'etude des systemes rationnels, mais ils ne s'appliquent pas aux systemes d'ordre infini. Nous avons developpe des methodes systematiques permettant d'obtenir une tres bonne approximation rationnelle des systemes de dimension infinie, via une representation vectorielle. Les ensembles complets de fonctions que nous utilisons sont les fonctions de laguerre, les fonctions de laguerre generalisees et les fonctions de kautz. Pour chacun de ces ensembles de fonctions nous avons etudie la determination des coefficients, l'utilisation de fonctions poids, la determination des parametres libres afin d'obtenir les valeurs optimales ou quasi-optimales, l'introduction de contraintes ainsi que l'extraction au prealable d'une fraction rationnelle ou d'un retard. Une autre approche consiste a elaborer un modele rationnel directement a l'aide de parametres du systeme. Grace a la transformee de laguerre, nous pouvons construire une bonne approximation de la matrice de gram, en prenant des precautions lors de l'evaluation des differents elements, notamment en introduisant un facteur d'echelle permettant d'equilibrer l'energie des fonctions et signaux utilises, et ainsi aboutir a un modele rationnel quasi-optimal. Nous presentons aussi une methode permettant d'elaborer un modele rationnel directement a partir des moments temporels et des parametres de markov. La possibilite d'introduire un coefficient d'amortissement afin d'accelerer la convergence des parametres et d'ameliorer la qualite de l'approximation est examinee.
42
Mahamoud, Mohamed Aya. "Observation et diagnostic de processus industriels à modèle non linéaire : applications aux machines électriques." Ecole centrale de Nantes, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00676588.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la définition d’une stratégierobuste pour le diagnostic des processus industriels à modèle non linéaire. La stratégie définie repose sur l’utilisation d’observateurs non linéaires non seulement pour le diagnostic maisaussi pour la commande de ces systèmes. L’objectif est triple. L’observateur synthétisé devra reconstruire les variables d’état, être sensible aux défauts pour le diagnostic tout en étant robuste aux perturbations et autres incertitudes paramétriques pour la commande. Deux observateurs ont été étudiés à cet effet. Le premier observateur est un observateur de type Kalman. Cet observateur a été appliqué au diagnostic de défauts multiplicatifs pour un moteur à courant continu série. La stabilité de l’observateur pour la commande et le diagnostic a été prouvée pour deux cas de défauts paramètres multiplicatifs. Le second observateur étudié est un observateur Grand Gain. Il a été appliqué au diagnostic de défauts de courts-circuits statoriques pour une machine asynchrone. L’observateur Grand Gain synthétisé a servi au diagnostic de la machineasynchrone avec puis sans capteur mécaniqueThis thesis focuses on the definition of a robust strategy for the diagnosis of industrial processes with nonlinear model. The defined strategy is basedon the use of nonlinear observers not only for diagnosis but also for control of these systems. The aim is threefold. The synthesized observer willreconstruct the state variables, will be sensitive to faults for diagnosis purpose while being robust to disturbances and parametric uncertainties for control purpose. Two observers were studied for this matter. The first observer is a Kalman-like observer. This observer has been applied to detect multiplicative faults for a DC motor series. The stability of the observer for the control and the diagnosis has been proven for two cases of parameters faults. The second observer is a High Gain observer. It hasbeen applied to stator short-circuits fault diagnosis for induction machines. The High Gain observer is used for the diagnosis of induction machine, with and without mechanical sensor. The performance of fault detection algorithms for induction motor has been evaluated on a specific benchmark “Observer for the Diagnosis” defined by the working group Inter GDR CE2. This benchmark is located at IRCCyN
43
Chaoui, Abdelmadjid. "Filtrage actif triphase pour charges non linéaires." Poitiers, 2010. http://www.theses.fr/2010POIT2296.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'actions curatives afin d'améliorer la qualité de l'énergie et particulièrement compenser la pollution harmonique, la puissance réactive mais aussi les déséquilibres. Un filtre actif parallèle triphasé (SAPF) constitue le dispositif de dépollution et un pont PD3 alimentant une impédance de type R-L représente la charge non linéaire. Après une modélisation de la structure du SAPF, une synthèse sur l'estimation des paramètres le constituant, tel que la tension du bus continu Vdc, la valeur de la capacité de stockage Cdc et de l'inductance de couplage ou filtre de sortie Lf, nous a permis d'obtenir les paramètres optimaux qui sont exploités en simulation et de façon expérimentale. Avec des techniques de commande du type suivi de consigne, une PLL multivariable et un régulateur de type IP ont été synthétisés et leur stabilité et robustesse ont été confirmées avant d'être introduits dans les stratégies de commande développées. A partir des mesures des courants et des tensions du réseau respectivement isi, vsi, ainsi que de la tension du bus continu Vdc, des techniques de commande en courant, en tension et en puissance ont été élaborées et analysées en simulation puis validées expérimentalement sur le banc d'essai du laboratoire. Une comparaison détaillée est établie avec comme critères la simplicité d'implémentation, la stabilité et la robustesse de la commande aux différents régimes équilibré et déséquilibré, la présence de la HF et finalement la qualité de l’énergie fournie relativement aux normes imposéesThis thesis is in keeping with the general pattern of curative operations in order to improve energy quality and particularly to make up for harmonic pollution, reactive power but also unbalances. A three-phase shunt active power filter (SAPF) constitutes the disturbances mitigation device and a PD3 bridge feeding a type R-L impedance represents the nonlinear load. After a modelling of the SAPF structure, a synthesis on the parameters estimation, such as the DC voltage Vdc, the value of storage capacity Cdc and the coupling inductance or output filter Lf, enabled us to obtain the optimal values of parameters which are exploited in simulation and in an experimental way. With techniques based on tracking control design, a multivariable PLL and a type IP regulator were synthesized and their stability and robustness were confirmed before being introduced into the developed strategies of order. From network currents and voltages measurements respectively isi, vsi, as well as DC voltage Vdc, control techniques were worked out running in current, in voltage and power and analyzed in simulation then validated in laboratory experiment test bench. A detailed comparison is made with criteria as the simplicity of implementation, the stability and the robustness of the order to the various modes balanced and unbalanced, the HF presence and finally the energy quality provided relating to the imposed standards
44
Mahamoud, Ayan. "Observation et diagnostic de processus industriels à modèle non linéaire : application aux machines électriques." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00676588.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la définition d'une stratégie robuste pour le diagnostic des processus industriels à modèle non linéaire. La stratégie définie repose sur l'utilisation d'observateurs non linéaires non seulement pour le diagnostic mais aussi pour la commande de ces systèmes. L'objectif est triple. L'observateur synthétisé devra reconstruire les variables d'état, être sensible aux défauts pour le diagnostic tout en étant robuste aux perturbations et autres incertitudes paramétriques pour la commande. Deux observateurs ont été étudiés à cet effet. Le premier observateur est un observateur de type Kalman. Cet observateur a été appliqué au diagnostic de défauts multiplicatifs pour un moteur à courant continu série. La stabilité de l'observateur pour la commande et le diagnostic a été prouvée pour deux cas de défauts paramètres multiplicatifs. Le second observateur étudié est un observateur Grand Gain. Il a été appliqué au diagnostic de défauts de courts-circuits statoriques pour une machine asynchrone. L'observateur Grand Gain synthétisé a servi au diagnostic de la machine asynchrone avec puis sans capteur mécanique. La performance des algorithmes de détection de défauts pour la machine asynchrone a été évaluée sur un benchmark spécifique " Observateur pour le Diagnostic " défini dans le cadre du groupe de travail Inter GDR CE2. Ce benchmark est implanté à l'IRCCyN.
45
Lamaignere, Laurent. "Etude statique et dynamique de matériaux hétérogènes aléatoires à propriétés électriques non linéaires." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10559.
Full textAbstract:
Les materiaux heterogenes, constitues de particules conductrices de carbone dispersees dans une matrice polymere isolante, presentent un effet de coefficient de temperature positif de la resistance ou effet ctp. Ce memoire decrit les proprietes electriques de ces materiaux soumis a un courant electrique, le composite s'echauffant par effet joule. Les comportements statiques non-lineaires et dynamiques, plus particulierement les phenomenes de rupture electrique, sont etudies et analyses. Les comportements observes lorsque la resistance diverge vers de tres grandes valeurs sont decrits a partir d'un modele dynamique de reseau de fusibles. Des mesures de densite spectrale de bruit et une analyse multifractale des fluctuations de tension permettent de mettre en evidence un exces de bruit qui est attribue aux ouvertures et fermetures de contacts intergranulaires a l'origine des comportements non-lineaires.
46
Lamnabhi, Moustanir. "Analyse des systèmes non linéaires par les méthodes de développements fonctionnels." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112231.
Full textAbstract:
Cette contribution à la théorie des systèmes non linéaires et à la théorie des circuits en particulier est basée sur l’utilisation des séries génératrices en variables non commutatives. Les fondements mathématiques de cette nouvelle théorie sont rappelés dans le chapitre I. L'utilisation des développements fonctionnels n'est pas nouvelle; mais ici, grâce à la nature algébrique des développements utilisés, un outil informatique, décrit dans le chapitre III, a pu être développé. Il s'agit de FANEC,- Functional Analysis of Nonlinear Electronic Circuits. On montre qu'en utilisant le langage LISP, il est possible de développer un calcul opérationnel pratique pour les circuits non linéaires, qui généralise le calcul standard de Heaviside pour les systèmes linéaires. Avant d'exposer ces méthodes de calcul effectif, des règles préliminaires sur la topologie du circuit étudié, permettant d'affirmer l'existence de tels développements, ont été dégagées dans le chapitre II. Les chapitres suivants sont consacrés à l'analyse proprement dite des systèmes non linéaires. On montre d'abord sur des exemples pratiques comment peut s'effectuer systématiquement l'analyse transitoire ou permanente lorsque des entrées typiques déterministes (harmoniques, Dirac, échelons,. . . ) sont introduites ou encore comment déduire des propriétés statistiques en présence d'une entrée aléatoire. Dans le cas de l'analyse transitoire, la méthode proposée st une alternative aux techniques d'association de variables qui sont difficiles à mettre en œuvre informatiquement. L'aisance de la programmation de tous les algorithmes symboliques présents dans ce travail, joint à l'avènement d'ordinateurs puissants, nous laissent penser que l'ingénieur électronicien pourra disposer dans le futur d'outils flexibles lui permettant d'analyser et d'optimiser les circuits non linéaires.
47
Lefèvre, Anthony. "Contribution à la modélisation électrique, électromagnétique et thermique des transformateurs: Application à l'étude de l'échauffement sur charges non linéaires." Phd thesis, Université de Nantes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116335.
Full textAbstract:
La généralisation des charges non linéaires dans l'industrie cause de nombreuses perturbations dans les réseaux électriques. Ainsi, les courants harmoniques augmentent les pertes dans les transformateurs, par le biais des effets pelliculaire et de proximité. Dès lors, ceux-ci sont assujettis à un sur échauffement. Afin d'éviter une défaillance diélectrique ainsi qu'un vieillissement prématuré, la température du point chaud ne doit pas excéder celle spécifiée par la classe. Néanmoins, pour une charge donnée il est difficile de prévoir le comportement électromagnétique et thermique d'un transformateur. L'objectif de cette thèse est donc de caractériser ce fonctionnement pour se prémunir lors de la phase de conception des nuisances ultérieures. Une première modélisation s'appuie sur une méthode analytique et axisymétrique permettant le calcul de la distribution des densités de courant dans les enroulements. Puis, après une homogénéisation des conducteurs, une méthode de résolution par éléments finis aboutit à l'obtention de la température en régime permanent. Enfin, la méthode est vérifiée sur un transformateur de type sec et de puissance modérée, associé à un banc expérimental innovant.
Un second modèle propose une nouvelle approche analytique et numérique. Tout d'abord, une méthode des éléments finis 3D (MEF) permet le calcul du champ magnétique. Ce calcul non linéaire est alors associé aux équations de circuit. Puis, une MEF thermique 3D fournie la distribution de température. Finalement, le modèle couplé est appliqué à un transformateur de distribution de petite puissance et instrumenté pour vérifier le suréchauffement engendré par des courants non sinusoïdaux.
48
Kaiser, Andreas. "Conception de filtres continus CMOS micropuissance et leur application dans un système de mesure de déplacement linéaire." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL1A001.
Full textAbstract:
Ce travail présente les techniques de conception pour des filtres analogiques intégrés à très faible consommation en technologie CMOS, en vue de leur utilisation dans des systèmes électroniques alimentés par pile. Les filtres sont basés sur des amplificateurs à transconductance linéarisés et des capacités. Toutes les caractéristiques des circuits sont décrites par des expressions analytiques pour permettre une intégration aisée des techniques développées dans des compilateurs silicium analogiques. L'adaptation de la technique d'analyse petit signal non-linéaire aux circuits CMOS permet une analyse très fine des sources de distorsion dans les filtres continus. Plusieurs réalisations expérimentales, incluant une technique originale d'asservissement de la fréquence de coupure, sont présentées avec les résultats de mesure. L'exemple d'un filtre continu dans un circuit destiné à la mesure de déplacements linéaires, montre l'intérêt des techniques développées dans les applications industrielles.
49
Gillet, Vincent. "Développement d'un banc de load-pull actif innovant, utilisant un signal multi-tons large bande pour la mesure de la linéarité (EVM, NPR, ACPR) des dispositifs actifs." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0114.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l’utilisation innovante du signal Unequally Spaced Multi-Tones (USMT) dans la mesure de linéarité des transmetteurs de télécommunications (5G). Ce signal offre une nouvelle perspective permettant la caractérisation des formes d’ondes réelles en utilisant un signal avec un nombre de tons très réduit, se comportant comme une extension de la caractérisation 2-tons. Ce signal est simple à mettre en oeuvre, à mesurer et à analyser. Il nécessite des moyens peu onéreux, (générateur de signaux arbitraires, analyseur de spectre). Il peut s’utiliser à différent niveau de l’industrie : de la fabrication (wafer) jusqu’à la ligne de production, en passant par les transistors packagés. Cette thèse a démontré la faisabilité d’un banc automatique de mesures multi-tons, utilisant ce signal USMT, pour la caractérisation load-pull (passif et actif ) de transmetteurs de télécommunications. La maîtrise de cette technique de mesure des non-linéarités représente un avantage concurrentiel à tous les niveaux de la conception du front-end radio fréquence et un gain financier indéniableThis manuscript describes an innovative use of the Unequally Spaced Multi-Tones test signal to achieve linearity characterization of telecommunication transmitter (5G). This signal offers new perspectives of characterization using real waveform involving a reduce number of tone test signal, which in turn behaves as an extension of the 2- tone characterization. This innovative test signal is easy to generate, to measure and to analyze. It required not particular expensive hardware to be generated (arbitrary waveform generator, spectrum analyzer). It is particularly interesting for production line testing, from on-wafer measurements up to radiofrequency front-end, passing through packaged transistor. This thesis demonstrated the feasability of automation of multitone measurement, using this particular USMT signal, for load-pull measurement (passive and active) of telecommunications transmitters. Managing this measurement technics represents a competitive advantage at all levels of the radio frequency front-end design and an undeniable financial gain
50
Yagoub, Mustapha C. E. "Contribution à l'optimisation de circuits microondes non linéaires : application aux multiplicateurs de fréquence." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT104H.
Full textAbstract:
La conception de circuits micro-ondes non lineaires s'est developpee de maniere considerable durant ces dernieres annees. Des composants ont ete simules et des methodes d'analyse ont ete mises en uvre pour atteindre les performances desirees. De plus, une etape d'optimisation s'est averee necessaire car la theorie des circuits non lineaires ne permet pas d'indiquer de prime abord les topologies optimales correspondant a une fonction non lineaire donnee. Comme l'optimisation a topologie fixee n'est pratiquement utilisee que pour optimiser un seul element a la fois, c'est vers l'optimisation d'un composant selon sa caracteristique, sans imposer de topologie, que s'orientent les recherches. Le principe est de fixer les tensions a l'entree du composant non lineaire afin de determiner les courants optima et par la meme les charges optimales correspondantes. Cependant, cette approche est numerique et donc specifique a chaque type de fonction non lineaire a optimiser. Nous avons alors developpe une approche d'optimisation similaire puisqu'elle consiste a determiner les charges optimales de l'element actif sans topologie imposee. L'interet de la methode reside dans le fait que la demarche est analytique, donc independante de la fonction non lineaire a optimiser. Elle se base sur la determination, dans l'espace des puissances, d'une surface appelee surface caracteristique renfermant toutes les puissances permises aux portes de l'element non lineaire afin d'en deduire les puissances optimales et par la meme les charges optimales correspondantes. Appliquee aux multiplicateurs de frequence, notre approche a donne des resultats satisfaisants