Bruit de fond et conception électronique
Bruit de fond et mesures - Mesures et application en conception

1 - Bruit de fond dans les dispositifs les plus usuels

• 1.1 - Analyse spectrale
  Figure 1 - Décomposition d’un spectre mesuré Figure 2 - Densité spectrale Se (f ) de bruit d’une résistance de 10 k, d’indice de bruit [IB] = 0 dB, et pour une tension continue Vc = 10 V
• 1.2 - Bruit dans les composants passifs
  Figure 3 - Conversion entre [IB] en V/ V et [IB] en dB, et variation de pour f = 10 Hz, 100 Hz, 1 000 Hz Figure 4 - Indice de bruit des résistances fabriquées par diverses technologies Figure 5 - Les trois types de trous transitant à travers une jonction P-N Figure 6 - Schéma équivalent (avec bruit) de la diode à jonction Figure 7 - Représentation d’une diode N+P
• 1.3 - Bruit dans la diode
  Figure 8 - Schéma équivalent en bruit de la diode Figure 9 - Configuration retenue pour le quadripôle bruyant représentatif du transistor MOS
• 1.4 - Bruit dans les transistors MOS
  Figure 10 - Schéma équivalent du transistor à effet de champ Figure 11 - Évolution de la densité de pièges en fonction de l’épaisseur équivalente SiO2 (EOT : Equivalent Oxide Thickness) d’oxyde pour les transistors N-MOS Figure 12 - Évolution de la densité de pièges en fonction de l’épaisseur équivalente SiO2 d’oxyde pour les transistors P-MOS Figure 13 - Principe de l’influence d’un piège sur la conduction dans un transistor MOS Figure 14 - Évolution des durées des variations relatives du courant due à un piège accepteur en fonction de la polarisation Figure 15 - Superposition du bruit associé à trois pièges actifs simultanément Tableau 1 Tableau 2 Tableau 3
• 1.5 - Bruit dans les transistors bipolaires
  Figure 16 - Schéma équivalent petit signal du transistor bipolaire Figure 17 - Circuit équivalent du transistor bipolaire, montage émetteur commun (schéma -hybride) (les éléments C b ′c et r b ′c ont été omis) Figure 18 - Caractéristiques du transistor 2N 4125
• 1.6 - Bruit dans les capteurs
  Figure 19 - Facteur de bruit optimal du transistor 2N 4125 Figure 20 - Capteur d’impédance Zc aux bornes d’entrée de l’amplificateur, avec le dipôle d’adaptation d’impédance Zr Figure 21 - Amplification du signal alternatif provenant d’une cellule photoconductrice Figure 22 - Photodiode Tableau 4 Tableau 5
• 1.7 - Bruit dans les circuits intégrés linéaires
  Figure 23 - Les quatre représentations équivalentes du bruit à l’entrée d’un amplificateur opérationnel

2 - Mesures du bruit de fond

• 2.1 - Mesure de bruit sous faible impédance
  Figure 25 - Schéma de polarisation d’un transistor MOS pour des mesures utilisant l’amplificateur de tension Figure 26 - Schéma équivalent en bruit du montage utilisant l’amplificateur de tension Figure 27 - Schéma du montage utilisant l’amplificateur transimpédance
• 2.2 - Mesure de bruit sous forte impédance
  Figure 28 - Schéma équivalent en bruit du montage utilisant l’amplificateur transimpédance Figure 29 - Bruit propre de l’amplificateur de tension EG&G 5183 Figure 30 - Bruit propre de l’amplificateur transimpédance EG&G 5182 sur la gamme 10–8 faible bruit Figure 31 - Bruit propre de l’amplificateur transimpédance EG&G 5182 sur la gamme 10–7 Figure 32 - Bruit propre de l’amplificateur transimpédance EG&G 5182 sur la gamme 10–6
• 2.3 - Sensibilité du banc de mesures et bruits propres
  Tableau 6 Tableau 7

3 - Bruit de fond dans les simulateurs

• 3.1 - Prise en compte du bruit à travers un circuit
  Figure 33 - Circuit pont diviseur avec localisation de l’entrée et de la sortie et schéma de bruit équivalent
• 3.2 - Modèles de bruit dans les résistances
• 3.3 - Modèles de bruit dans les diodes
• 3.4 - Modèles de bruit dans les transistors MOS
• 3.5 - Modèles de bruit dans le transistor bipolaire
• 3.6 - Conclusion

4 - Bruit de fond et conception électronique

• 4.1 - Conception à faible bruit
• 4.2 - Bruit de fond et sensibilité des mesures de courant et de tension
  Figure 34 - Le galvanomètre et son générateur de courant de bruit, dû à l’agitation thermique du cadre Figure 35 - L’ensemble transistor à effet de champ et galvanomètre, et son générateur de courant de bruit Figure 36 - Schéma de principe d’un chopper Figure 37 - Mise en parallèle de deux voies d’entrée linéaires
• 4.3 - Quelques outils de conception à faible bruit
  Figure 38 - Schéma équivalent du transformateur, du point de vue du bruit à la sortie du transformateur Tableau 8