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ASIC

Dans le cadre d’une collaboration avec le Professeur G. Sou du L2E, un premier circuit électronique miniaturisé (ASIC) durci en radiation (au moyen d’anneaux de garde placés autour de chaque transistor MOS) et dédié à l’instrumentation spatiale a été conçu. Ce circuit, réalisé en technologie CMOS 0.35µm,
a fait la "une" du CNRS.

Ce circuit, baptisé DeepMagIC (DEtEctor of Particles and MAGnetometer Integrated Circuit) est destiné à remplacer les électroniques conventionnelles des instruments spatiaux développés au LPP. La réduction de taille est considérable puisqu’on gagne un rapport 1000 par rapport aux circuits électroniques conventionnels. Le circuit DeepMagIC remplit deux fonctions incontournables de l’instrumentation spatiale.

La première fonction de DeepMagIC est une amplification faible bruit à basse fréquence pour la mesure des fluctuations magnétiques dans les plasmas. Les performances de cette amplification, particulièrement adaptés aux capteurs haute impédance, sont sans équivalent :
- bruit en tension inférieur à 4 nV/sqrt(Hz) à basse fréquence (10 Hz) et bruit en courant inférieur à 10 fA/sqrt(Hz),
- gain de 80 dB pour une bande passante de 50 kHz,
- puissance consommée de 12 mW (alimenté en +/-3.3V)
- tenue en radiation supérieure à 325 kRad (le test a été réalisé en partenariat avec la société Infoduc).
Pour plus d’informations techniques se reporter à [1].

La seconde fonction est dédiée à la détection de particules chargées :
- le seuil de détection est de seulement 8 femtoCoulomb pour une consommation inférieure à 1,15 mW,
- la tenue en radiation est supérieure à 325 kRad.

Ce circuit est proposé pour l’instrument Solar Wind Analyzer (SWA) de la sonde Solar Orbiter et l’instrument magnétomètre alternatif de la mission d’exploration des lunes de Jupiter EJSM-Laplace. Cette réalisation a été financée par l’Université Pierre et Marie Curie et le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).

[1] A. Rhouni, G. Sou, P. Leroy and C. Coillot “A Very Low 1/f Noise ASIC Preamplifier for High Sensitivity Search-Coil Magnetometers” , EMSA 2010, Bodrum (Turquie), Juillet 2010.

Contacts : P. Leroy, J-D. Techer, A. Rhouni, C. Coillot et M. Berthomier.


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