CCT : Les Convertisseurs A / D

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Sommaire

Tendances moyen terme des fonctions Électroniques Analogiques

Road Map des besoins / Fonctions / Équipements

Déclinaison en besoins composants / Critères de Sélection / Paramètres Électriques

Le Marché / Les Fabricants Majeurs

Les Contraintes Radiations et leurs Conséquences

Guide de Sélection multi-critères

Conclusion

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Tendances moyen terme des fonctions Électroniques Analogiques

Priorité : passage en 5V unipolaire (ou au pire bipolaire+/-5V) pour simplifier les CV DCDC

2 axes : chaîne TM et chaîne d'instrumentation

Chaîne instrumentation : 16 bits maintenant

Chaîne TM : application les télémesures satellites

- Décentralisation des télémesures analogiques

- Axe : réduction des coût en général par diminution du prix des composants et par architecture

- Prix composant : en changeant de mux , en passant par d'autres concept tel les convertisseurs sigma delta

- Architecture : en décentralisant pour diminuer impact câblage et augmenter adaptabilité

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A N A L O G P R O C E S S IN G

2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3

C C D M M S c h a in s 1 2 b its 1 0 M h z

1 6 b its 5 M h z d ig ita lis a tio n c h a in s

m ic ro p e r ip h e r ic a l u n it fo r d e c e n tra liz e d a rc h ite c tu re

s in g le 5 V su p p ly T M a n a lo g c h a in e v a lu a tio n

2 0 0 4

im p ro v e m e n t o f A D C te s t b e n c h

lo w p o w e r lo w a re a 1 2 b its C C D c h a in

A D C te s t b e n c h : to te s t a n d c h a ra c te r ise e a s il iy A D C c h a in s in o d e r to e v a lu a te n e w c h a in slo w p o w e r lo w a re a C C D c h a in a n d C C D m o d u le : fo r h ig h re so lu tio n in s tru m e n t w ith T D I se n so rs1 6 b its 5 M h z re so ltio n : fo r n e w g e n e ra tio n o f in s tru m e n t lik e C O R O T ; G A IAS in g le 5 V T M a n a lo g : fo r c o s t re d u c tio n o f T M a n a lo g fo r d e c e n tra lis e d P IUm ic ro p e r ip e r ic a l u n it : to s tu d y fe a s ib il ity o f A S IC m ix te fo r d e c e n tra lise d P IU

h ig h d e n s ity C C D m o d u le

s iz e re d u c tio n o f C C D p ro x im ity e le c tro n ic s

Road Map des besoins / Fonctions / Équipements

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Déclinaison en besoins composants / Critères de Sélection / Paramètres Électriques

CAN :

- Une seule alimentation + 5V,

- Faible consommation <100mW

- 3 besoins différents :

- 12 bit, sampling rate > 0,1 MSPS, 8 inputs

- 12 or 14 bit, sampling rate > 10 MSPS

- 16 bit, sampling rate > 0,5MSPS

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Les Contraintes Radiations et leurs Conséquences

SEL :

- Pas de latch up requis sur la plupart des applications

- MAIS, si taux d’occurrence assez faible, possibilité d’embarquer un delatcheur mais complexité de mise en œuvre

Opportunité sur techno CMOS à très faible consommation, protection par résistance série efficace et bon marché.

SEU :

- Pas vraiment d’impact même si assez sensible attention au CAN avec auto-calibration

DOSE :

- Dérives principales : consommation, linéarité….

- Tenue très variable pouvant être dépendante des conditions de polarisation et d’application

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Le Marché / Les Fabricants Majeurs

Tendance du Marché Commercial :

- Banalisation du 12 bit pour les applications standard

- 16 bit de plus en plus rapide

- Consomme de moins en moins (techno CMOS)

- Tension d’alim passe de +-15V +5V à 5V puis 3.3V aujourd’hui, 1.8V demain

- Techno CMOS, disparition du bipolaire seul d’ici 5ans

Marché Spatial :

- Analog Devices, acteur majeur en militaire et spatial, possibilité de négocier si le volume est interessant oppportunité

- LTC, NSC, STM, Maxim pas d’offre

- TI : offre limité en militaire, pas d’offre en spatial

- SEI : niche

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Le Marché / Les Fabricants Majeurs

Marché C.I Analogique

21%

31%22%

24%2%

Régulateur et Référence ConvertisseurComparateur AplificateurInterface

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Le Marché / Les Fabricants Majeurs

Le Marché Analogique par Application

22%

10%34%

2%20%12%

Communication Militaire Consumer

Automobile Micro Ordinateur Industriel

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Le Marché / Les Fabricants Majeurs

- Nette Augmentation du marché des

CAN & CNA- Domination d’un fabricant : leader mondial Analog Devices

Marché des Convertisseurs

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Mil

lio

ns

$, U

nit

és

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

Co

ût

Un

itai

re

M$ M unités C Unitaire $

Marché

Analog Devices

33%

Maxim11%

Philips7%

Texas Instruments (avec BB)

14%Autres35%

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Guide de Sélection multi-critères

Critères (par ordre décroissant)

- Electriques & Performances- Nombre de bit, vitesse d’échantillonnage , INL / DNL, type de conversion

Radiations:

- LU free, dose > 10KRad Technologique :

- SOI, Bipolaire, BiCMOS, CMOS Projet :

- Existe tout niv Q, existe HiRel et MIL, existe MIL, existe Mil et Commercial Packaging :

- CMS, mais conso importante DIL

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Conclusion

Nécessité d’un suivi constant du marché avec une remise à jour annuelle Capitalisation des résultats d’essais radiations CNES, ESA, industriels,

NASA, JPL…

Etre opportuniste : procéder à des essais radiations régulièrement l’idéal : trouver un composants multi besoin, multi mission

Participer activement au multipartenariat CNES / Industrie partage / collaboration aux niveaux des tests radiations et de

caractérisation électrique

Négocier avec les fabricants pour le Militaire et le HiRel Possibilité avec Analog Devices, opportunité avec TI et STM