Descriptif

PHY581C – Conception expérimentale Microélectronique ASIC

Cet enseignement de projets expérimentaux se propose d’aborder, avec une approche proche du métier d’ingénieur en projet de R&D, les technologies actuelles et futures mises en œuvre en électronique et microélectronique. Les projets seront réalisés en binôme et offre une grande liberté dans les problématiques abordées. Deux thématiques seront potentiellement proposées au choix des élèves : une thématique sur la conception d’ASIC (application-specific integrated circuit) et une autre sur la réalisation de systèmes électronique autour de la RMN (résonance magnétique nucléaire).


Conception de circuits microélectroniques « front-end »
L'objectif de ce module à caractère expérimental est de vous familiariser avec les techniques de conception de circuits intégrés VLSI CMOS, en menant à bien la conception et le layout d’un circuit « front-end » destiné à lire des photodétecteurs et mesurer très précisément leur temps d’arrivée. De tels circuits sont utilisés dans la lecture des LIDARs et dans l’imagerie médicale par émission de positron TEP. Le projet utilisera le logiciel industriel CADENCE et ira de la conception de l’architecture jusqu’au dessin des masques de fabrication en passant par les simulations électriques de la performance.

Conception instrumentale : développements RMN et Imagerie 1D, 2D et 3D
Au cours de cet enseignement expérimental, les étudiants vont partir du principe physique de la Résonance Magnétique Nucléaire pour construire, par approche schéma blocs, un petit spectromètre RMN élémentaire mais fonctionnel. Les élèves aborderont ainsi les multiples concepts de l'électronique d'instrumentation (adaptions, réflexions, préampli faible bruit, électronique Radio Fréquence, démodulation ...) mais aussi de la mesure physique autour de ce spectromètre de caractérisation de molécules des plus simple (l’eau) par Résonance Magnétique Nucléaire. L’étudiant peut personnaliser son projet en développant un des nombreux thèmes autour de l’instrumentation RMN : réalisation de cartes électroniques analogiques ou numériques ; développements à base de microprocesseurs ARM et/ou de FPGA (les travaux sont réalisés sur des cartes de développements Mbed, Arduino, Redpitaya, Altera) ; effectuer des mesures physiques (déplacement chimique, temps de relaxation, diffusion…) ; réaliser des simulations numériques ou du traitement du signal. Les étudiant(e)s démarrent les travaux avec des réalisations/expériences simples et pédagogiques leurs permettant de découvrir les principes de bases de la physique RMN et tous les aspects nécessaires propre à la RMN. Une approche de l’imagerie 1D, 2D, 3D est aussi proposée.

Numerus clausus : 20
Modalités d'évaluation : Présentation orale et rapport écrit
Langue du cours : Français ou Anglais
Pas de prérequis