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four a micro-ondes - manuel dinstructions

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Fonctionnement général Magnétron 1947 construit le premier four à micro-ondes qu'elle commercialise le Radarange Principe de fonctionnement

  • Quel est le principe de fonctionnement d'un micro-onde ?

    Principe. Les micro-ondes sont des enceintes fermées qui utilisent la dissipation de l'énergie des ondes électromagnétiques haute fréquence pour chauffer et cuire les aliments. Les ondes électromagnétiques traversent l'air et la plupart des matériaux, sauf les métaux qui les réfléchissent.

  • Quel est la différence entre un four micro-onde et un micro-onde ?

    Contrairement aux micro-ondes, qui agissent aux molécules d'eau pour réchauffer les aliments, le four utilise un tout autre système. La cuisson et la mise à température des aliments s'effectuent par le biais des résistances disposées dans la partie basse et haute du four.

  • Comment savoir si un micro-onde fonctionne bien ?

    On peut vérifier l'étanchéité d'un four à micro-ondes en pla?nt un gsm à l'intérieur (sans allumer le four) et l'appeler. S'il sonne, c'est que le four laisse passer les ondes.
  • Pourquoi le plateau tournant tourne-t-il lors de la cuisson au micro-ondes ? Pour que les aliments cuisent uniformément dans un micro-ondes, le plateau doit tourner. Le plateau tournant garantit par conséquent une cuisson et un dorage parfaits du plat sélectionné.
THESE pourobtenirlegradede presenteepar:

StephaneThuries

Conceptionetintegrationd'un

synthetiseurdigitaldirectmicro-onde entechnologiesiliciumSiGe:C0,25 ?m

Soutenuele14decembre2006devantlejury:

PresidentJ.GRAFFEUIL

DirecteurdetheseE.TOURNIER

RapporteursJ.B.BEGERET

M.PRIGENT

ExaminateursA.CATHELIN

M.REGIS

Tabledesmatieres

TABLEDESMATIERES5

Introductiongenerale11

1Systemesnumeriqueshyperfrequences15

6TABLEDESMATIERES

TABLEDESMATIERES7

Conclusiongenerale149

RESUME155

Introductiongenerale

INTRODUCTIONGENERALE11

portables.

12INTRODUCTIONGENERALE

tresintegres.

INTRODUCTIONGENERALE13

etlesmicroprocesseurs. butderealiserunDDSmicro-ondes.

Chapitre1

Systemesnumeriqueshyperfrequences

1.1.TECHNOLOGIESDISPONIBLES17

Introduction

domainemicro-ondes.

1.1Technologiesdisponibles

1.1.1Historiquedestechnologies

1.1.1.1Letransistorapointes

monocristalling. rendupublicladecouvertequ'enjuin1948.

1.1.1.2Letransistorajonctions

1.2.Lespremierstransistorsa

?C,l'indiumdiusaitdans sansqu'ellessetouchent.

1.1.1.3Letransistoraeetdechamp

1.3.

1.1.TECHNOLOGIESDISPONIBLES19

1.1.2Lestechnologiesbipolaires

iSilicium(Si) ?1.1.2.2)acausedeleursperformances

ReferenceftNPNfmaxNPNBvceAired'emetteur

(GHz)(GHz)(V)?m?m

Ugajin1995[2]507030,31,5

Bok1996[3]502,70,252,7

Warnock1990[4]512,70,554,05

Bock1998[5]51602,90,2810

Bock2001[6]52652,70,22,8

Kham2006[1]110722,50,187,8

liciumfonctionnantahautefrequence(tab.

1]surleseetsliesal'intro-

ductionde

1.1.TECHNOLOGIESDISPONIBLES21

FabricantTechnologieftNPNfmaxNPNBvce

(GHz)(GHz)(V)

NorthropgrummanGaAsHBT4070>13

NorthropgrummanDigitalInPHBT140150>4

GlobalCommunicationSC,Inc.InPDHBT1501507

VitesseSHBTVIP-11501504,5

VitesseDHBTVIP-23003004

OmmicDH15IB(DHBT)1802207

iArseniuredegallium(GaAs) iiPhosphured'indium(InP)

ReferenceftNPNfmaxNPNBvceAired'emetteur

(GHz)(GHz)(V)?m?m

Yu2004[7]21568750,258

Wei2004a[8]16014060,78

Scott2004[9]18316560,78

Li2005[10]25228360,356

Grith2004[11]2683395,70,57

Wei2004[12]28014850,34

Sawdai2004[13]29042650,5512

He2004[14]30035040,42

Hafez2003[15]3772303,70,3516

Grith2005[16]3915055,10,64,25

Hussain2004[17]4064234,50,254

Grith2005a[18]4504903,90,64.3

Feng2004[19]48123130,58

Hafez2004[20]5502552,10,258

iiiSilicium-Germanium(SiGe)

Cestechnologies(

technologiesBiCMOSSiGe(

1.1.3TechnologiesCMOS

?m.Depuis,denombreux

1.5contientlescaracteristiques

1.1.TECHNOLOGIESDISPONIBLES23

ReferenceftNPNfmaxNPNBvceAired'emetteur

(GHz)(GHz)(V)?m?m

Meister1995[21]61742,50,272,5

Washio1998[22]959720,141,5

Crabbe1993[23]1132,10,522,92

Kiyota2002[24]1901301,70,31

Jagannathan2002[25]2072851,70,122

Jeng2001[26]210891,80,220,32

Rieh2002[27]2702601,60,122,5

Khater2004[28]3003501,70,122,5

Rieh2004[29]3023061,60,122,5

Rieh2002[27]3501701,40,122,5

ReferenceTailleCMOSftNMOSVdd

(nm)(GHz)(V)

Tiemeijer2001[30]180701,8

Matsumoto2001[31]130701,2

Vanmackelberg2002[32]90961,2

Guo2003[33]1301151

Wann1997[34]701502,5

Guo2003[35]901501,2

Jeamsaksiri2004[36]901501,2

Chen2003[37]901851,2

Plouchart2005[38]902431,2

1.1.4Technologiesbipolaires-CMOS(BiCMOS)

1.6representelescaracteristiques

FabricantTechnologieCMOSftNPNfmaxNPNBvce

(GHz)(GHz)(V)

IBM5HP0,547653,35

IBM5HPE0,3543443,3

IBM6HP0,2547653,35

IBM7HP0,181201001,8

IBM8HP0,132002001,77

JAZZsemiconductorSBC350,3562792,5

JAZZsemiconductorSBC180,18751303,5

JAZZsemiconductorSBC18HX0,181501702,2

JAZZsemiconductorSBC18H20,18200200

STmicroelectronicsBiCMOS6G0,3545703.5

STmicroelectronicsBiCMOS70,2570902.5

STmicroelectronicsBiCMOS7RF0,2560903

STmicroelectronicsBiCMOS90,13150901,7

litteraturescientique.Latab. lesdeuxdernieresgenerations:0,18 ?met0,13?m.

1.1.5Conclusion

techniquesderealisationdecescircuits( delalitterature(

1.4).Lestechnologiesabase

1.1.TECHNOLOGIESDISPONIBLES25

ReferenceTailleCMOSftNPNfmaxNPNBvce

(m)(GHz)(GHz)(V)

Feilchenfeld2002[39]0,1860853

Sawada2003[40]0,18901402,8

Freeman1999[41]0,1890902,7

Sato2003[42]0,1873612,6

Hashimoto2000[43]0,1873612,6

Schuegraf2001[44]0,181301503,8

Wada2002[45]0,181401832

Hashimoto2002[46]0,131221782,3

Laurens2003[47]0,131661751,8

Joseph2002[48]0,132101502

Pruvost2005[49]0,13240292

Orner2003[50]0,132802001,7

100
1000

1 2 3 4 5 6 7

-1

PSfragreplacements

F t (GHz)

Bvce(V)

[7] [8] [9] [10][51][12][13][14] [15][16][17][18][19] [20] y[2]y[3]y[4]y[5]y[6] y[1] [21] [22] [23] [24][25][26] [27] [28][29] [27] [27] ?[30]?[31] ?[32] ?[33] ?[34]?[35]?[36] ?[37] ?[38] 1[39]

1[40]1[41]

1[42] 1[43]

1[44]1[45]

1[46] 1[47] 1[48] 1[50]

RF(bipolaireSiGe)surlam^emepuce.

hyperfrequences tiondanscedomaine.

1.2.1LogiqueCMOS

leursimplementations.

1.2.1.1Logiquecombinatoire:portesdebase

1.5,cesontlesportes

PSfragreplacementsEE

1E 1 E 1E1E 2E2
E 2 E 2S S S (a)(b)(c) larealisationdeporteNON-ETsoitNON-OU.

1.2.1.2Logiquesequentielle:basculeD

1.6.Elleestconstitueede

PSfragreplacements

E SS

ClkClk

Clk Clk

1.2.2LogiqueECL

plusutilisables.

1.2.2.1Logiquecombinatoire:portesdebases

OU/NON-OUetlafonctioninverseur

lesequationssuivantes: a+b=ab=ab(1.1) a+b=a+b=ab=ab(1.2)

1.7)estlesuivant:

bas V

1.2.2.2.

?1.3.4).Leurrealisationpossedeune iMultiplexeur

1.8.Sonfonctionnement

sursesentreesA, dereference

PSfragreplacements

E1E2 V r I suivIsuivIdiffR 1R2 T 1T2T 5 T 3T 4 E

1+E2E1+E2

Fig.1.7:PortelogiqueOU/NON-OUECL

iiDemultiplexeur

Lesdemultiplexeurs(g.

R

SELa0)lavaleurInestpresentesur

AetsiSELesta0(

SELa1)lavaleurInestpresentesurB.

1.2.2.3Logiquesequentielle:basculeD

1.10.Commelagrandemajoritedescircuits

Clkainsi

queDet d'horloge D

1redevientpassantealorsquelabascule2geQ

ilsutdelesintervertirpourlechanger.

T6T3T4

T2T1T4

PSfragreplacements

E1 E2 Vr

IsuivIsuivIdiffR

1R2 A ABB

SELSEL(SEL

A)+(SELB)(SELA)+(SELB)

E1 E2 Vr

IsuivIsuivIdiffR

1R2R3R4

A=InSEL

A=InSELB=InSEL

B=InSEL

T 1T 3T5 T 2T

4T6InIn

InIn

SELSEL

Fig.1.9:Demultiplexeur1:2ECL

PSfragreplacements

Clk DQQ0

ClkClkClkDQQ0

D 1D 2D3 D 4D 5D6 I diIdiIsuivIsuivBascule1Bascule2

Fig.1.10:Schematiqued'unebasculeDECL

recopie

1.3Circuitsnumeriqueshyperfrequences

1.3.CIRCUITSNUMERIQUESHYPERFREQUENCES33

(bits)(GHz)(mW)(dBc)

Hsieh1987[52]GaAsMESFET101300062

Naber1990[53]GaAsMESFET101139

Vorenkamp1994[54]GaAs10173058

Baek2003[55]SiGeHBT12195072

Seki1988[56]GaAsHEMT81,2240046

Jewett2005[57]BiCMOS151,2600070

Schaerer2004[58]CMOS141,440067

Choe2005[59]GaAsHBT121,6120070

Weiss1991[60]GaAsMESFET142250058

Schaer1996[61]AlInAs/GaInAsHBTs122280060

Priatko1989[62]GaAs631500

Cheng2004[63]SiGeHBT34066032

utilisentdestechnologiesECLbipolaires. estparticulierementactif.Lestab.

1.3.2Memoires

(bits)(GHz)(mW)(bits)

Uyttenhove2001[64]CMOS0;35m61792

Sandner2005[65]CMOS0;13m61,21605,7

Uyttenhove2002[66]CMOS0;25m61,3600

Choi2001[67]CMOS0;35m61,35005,5

Taft2004[68]CMOS0;18m81,614007,26

Wakimoto1988[69]BipolarSi6220004,7

Jiang2005[70]CMOS0;18m62310

Azzolini2005[71]CMOS0;18m8212007

Ducourant1989[72]GaAsMesfet52,2730

Cyril2004[73]BiCMOSSiGe0;25m341400

Poulton1995[74]GaAsHBT6457005

Sheikhaei2005[75]CMOS0;18m45703.65

Mokhtari2004[77]InP-HBT41059003,9

Ellersick1999[78]CMOS0;25m41210003.34

Poulton2003[79]CMOS0;18m82090004,6

Nosaka2004[80]InP-HBT32438402.3

tab. lesperformances.

1.3.3Diviseursdefrequence

auxfrequencestreselevees.Letab.

1.3.CIRCUITSNUMERIQUESHYPERFREQUENCES35

(ns)(w)

Nambu1995[81]BiCMOS0;3m72kb653,3

Ku1995[82]CMOS0;35m1Mb2,73,95

Pilo2004[83]CMOS0;13m36Mb1,81,9

Okamura1995[84]BiCMOS0;4m32kb11

Uetake1999[85]CMOS0;18m32kb1

Higeta1996[86]BiCMOS0;3m1,15Mb0,9130

Ando1998[87]CMOS0;25m162kb0,90,425

Mai2005[88]CMOS0;18m32kb0,90,125

Nambu2000[89]BiCMOS1Mb0,5543

Zhang2006[90]CMOS65nm70Mb0,33

Haigh2005[91]CMOS0;09m32kb0,3750,31

Hsu2003[92]CMOS0;13m32kb0,220

Krishnamurthy2002[93]CMOS0;13m8kb0,165

PSfragreplacements

1[94]?[95]?[96]1[97][98]

?[99]

1[100]

?[101] [102]1[103] ?[104] [105]1[106][3][107][108][109][110][111] [112][113][114][115] [116] [117] [118][119][120][121][122][123] [124][125] [126] [127] [51] f in=ft=2

Frequenceal'entreedudiviseurf

in (GHz) 00 50
100

15020025020

406080

100100

120

1,CMOS?

(GHz)(GHz)division(mW)D ip(mW)

Felder1991[94]SiBipolar2315,82260160

Gu2003[95]CMOS0;18m50182457,2

Wohlmuth2002a[96]CMOS0;12m1001926627

Kurisu1991[97]SiBipolar40212320180

Case1995[98]SiGeHBT60231281500

Knapp2002[99]CMOS0;12m25260,9

Felder1993[100]SiBipolar45252770170

Cao2005[101]CMOS0;13m26328,973,88

Felder1996[102]SiGeHBT36302630230

Felder1995[103]SiBipolar36302450160

Plouchart2003[104]CMOS0;12mSOI3323333

Wegner1989[106]SiBipolar50352

Bok1996[3]SiGeHBT51352

Lao2004[107]InPSHBT150382268

Ritzberger2002[108]SiGeHBT8538.91617454

Kucharski2005[110]SiGeHBT12040216014,5

Wurzer1997[111]SiGeHBT68422600300

Washio2001b[113]SiGeHBT95508119

Rylyakov2003a[114]SiGeHBT1205124056312

Wurzer2000[115]SiGeHBT80532705303

Knapp2004[116]SiGeHBT200622244

Washio2001[117]SiGeHBT122674175

Ohue2001[118]SiGeHBT123714

Wang2005[119]SiGeHBT20071,5214042

Wurzer2002[120]SiGeHBT14671,82594117

Washio2001a[121]SiGeHBT130722

Knapp2003[124]SiGeHBT2008632900

Rylyakov2004[126]SiGeHBT210962770242

Trotta2005[127]SiGeHBT22511041500170

1.3.CIRCUITSNUMERIQUESHYPERFREQUENCES37

(MUX/DEMUX)(Gb/s)division(mW)

Navarro1998[128]CMOS0;8mMUX1,78:10.0446

Numata1995[129]GaAsMUX2,48:1150

Numata1995[129]GaAsDEMUX2,41:8150

Fujii1998[130]AlGaAs/InGaAsMUX2,48:1150

Wang2005[131]CMOS0;25mDEMUX2,51:1645

Abdalla2003[132]CMOS0;18mDEMUX41:163.07

Ishii2002[133]InP/InGaAsDEMUX101:161000

Lee2005[134]CMOS0;18mMUX202:122

Rein1991[135]SiBipolar248:1

Reinhold2001[136]SiGeDEMUX401:4

Kanda2005[137]CMOS90nmDEMUX401:462

Kanda2005[137]CMOS90nmMUX404:1132

Yen2003[138]InPDEMUX43,21:43300

Felder1996[102]SiBipolarMUX462:1300

Felder1996[102]SiBipolarDEMUX501:2830

Mattia1999[139]InPMUX504:1800

Suzuki2004[140]InPDEMUX501:4490

Suzuki2004[140]InPMUX504:1450

Makon2005[141]InPDEMUX801:21650

1.3.4Multiplexeurs/demultiplexeurs

trainnumerique40Gbits/s.

1.3.5Lesmicroprocesseurs

7.

Conclusion

decircuitsnumeriqueshyperfrequences. grammation

REFERENCESBIBLIOGRAPHIQUES39

Referencesbibliographiques

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