Étude d'architectures de lecture asynchrone intégrée pour capteurs à pixels CMOS
Langue Anglais
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Auteur : Soudier, Jean
Date de soutenance : 12-12-2024

Directeur(s) de thèse : Baudot, Jérôme - Uhring, Wilfried Patrick

Président : El Bitar, Ziad
Rapporteur(s) : Villela Figueras, Eva - Fesquet, Laurent
Membre(s) du jury : Sicard, Gilles - LLopart Cudie, Xavier - Morel, Frédéric

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Microélectronique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Asynchrone, Pixels, Architecture de lecture, MAPS
Mots-clés :
  • Capteurs (technologie)
  • Capteurs d'images CMOS
  • Particules (physique)
Résumé : Les capteurs monolithiques à pixels CMOS sont exploités pour la trajectométrie des particules chargées en physique subatomique. Ils offrent une excellente résolution spatiale et un traitement rapide de l’information. L’évolution des expériences exige une augmentation de la vitesse de traitement tout en imposant des limites sur la consommation des capteurs. Cette thèse développe une architecture de lecture d’une matrice de pixels exploitant une logique asynchrone avec une réaction rapide et une dissipation minimale d’énergie. L’algorithme s’appuie sur la cascade de contrôleurs asynchrones qui arbitrent la transmission du signal de N entrées vers une seule sortie. Plusieurs configurations sont étudiées pour des pixels de taille variant de 18 à 30 μm et des contrôleurs de taille variant de 2 :1 à 1024 :1. Les simulations sur des signaux physiques réalistes correspondant à des taux de 100 MHz/cm2 ou plus, démontrent la possibilité de reconstruire les positions sur la matrice et les temps d’arrivée en moins de 20 nanosecondes pour une consommation inférieure à 10 mW/cm². La conception d’un premier prototype est également présentée.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2024STRAE047
Type de ressource : Thèse