Synthétiseur de fréquences RF à ultra-faible consommation dédié aux microsystèmes implantables

Les dispositifs médicaux intelligents implantables, qui combinent des capteurs et/ou des actuateurs avec des circuits intégrés, ouvrent la voie à des applications fascinantes. Aujourd’hui, la possibilité d’utiliser la technologie CMOS pour intégrer des circuits RF, numériques, et même certains types de capteurs sur une même puce, suscite un vif intérêt dans un domaine nouveau: celui des réseaux de capteurs implantables, ou BSN (Body-Sensor Networks) et leurs applications en recherche biomédicale. Typiquement, les noeuds d’un tel réseau de capteurs implantables accumulent des mesures de façon continue sur une certaine période de temps puis transmettent l’information par paquets vers une station de traitement distante à l’aide d’un lien RF. Tel qu’illustré dans la figure ci bas, l’implantation dans le corps de tels réseaux de capteurs sans-fils permettraient de surveiller, détecter ou même combattre différentes maladies, et ce de manière in situ.

Dans cette optique, nous proposons de concevoir un synthétiseur de fréquences RF destiné aux microsystèmes implantables de biotélémétrie à l’aide d’un procédé CMOS nanométrique opérant avec une alimentation inférieure à 1-V. Bien que les performances RF des transistors nanométriques soient très attrayantes, la tension d’alimentation très basse ainsi que l’impédance de sortie limitée de ces transistors compliquent la conception de circuits analogiques tels les miroirs de courants, les pompes à charges, etc. Des méthodes de conception électronique innovatrices devront être utilisées et des compromis judicieux devront être faits afin d’obtenir les performances requises au niveau du bruit de phase, du temps de démarrage, de la consommation de puissance, etc. L’utilisation d’un procédé nanométrique CMOS, conjointement avec des techniques de conception de circuits analogiques à faible puissance telle la méthodologie gm/ID, permettront d’implémenter ce synthétiseur à consommation de puissance ultra faible.

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