Interface de lecture ratiometrique analogique-numérique conscient en température pour les capteurs MEMS résonants
Ali Mostafa · theses.fr (ABES) · 2021
La technologie MEMS a permis le développement de capteurs avec bonnes performances en termes de résolution, de sensibilité, de consommation, etc... Comme dans tout capteur, la sensibilité au grandeur mesuré doit être maximisée, et la sensibilité aux fluctuations, telles que le dérive et le bruit, doivent être minimisées pour améliorer la résolution. L'effet de température peut-être compensé en utilisant des capteurs différentiels basés sur des résonateurs MEMS faiblement couplés. Dans tels dispositifs, les informations détectées différentiellement sont modulées à travers les signaux de sorties de deux résonateurs, et mesurées soit par la différence de phase, soit par le rapport d'amplitude entre ces signaux. Alors que le premier est généralement préféré en raison de sa nature quasi numérique, le dernier offre une résolution plus élevée, mais aussi une bonne immunité contre les fluctuations indésirables, améliorant donc le rapport signal sur bruit. Ces caractéristiques de la mesure du rapport d'amplitude motivent nos recherches pour un moyen efficace de déterminer et de convertir cette quantité du domaine analogique vers le domaine numérique. L'interface de lecture proposée est basée sur un convertisseur analogique-numérique sigma-delta (Sigma-Delta-ADC), et est destinée aux applications automobiles, avec une plage de température de -40 à 125 °C. Les circuits ont été conçus sous la technologie SOI-180nm de la série XH018 des Fonderies X-FAB.