Résumé
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Réalisé
dans le cadre du projet TrustMe-ViP en
collaboration avec la société Neurelec, ce travail de
thèse porte sur la
conception et la réalisation de la partie
« microphone sans fil »
d’un implant cochléaire. Une architecture très basse
consommation a été conçue
et réalisée à travers deux prototypes en
technologie CMOS 130 nm, qui
présentent des performances très prometteuses. La taille
réduite du système
complet, intégrant la partie antennaire, lui permettra de se
loger dans le
canal auditif du patient, lui assurant un confort inégalé
à ce jour.
La première partie de ce mémoire présente
l’élaboration des contraintes de conception du système
liées aux spécifications
particulières d’une application biomédicale. Ainsi, de
nombreux critères tels
que la propagation d’une onde électromagnétique dans le
corps humain, la
miniaturisation des éléments ou la consommation
électrique de système de
conversion et de transfert de données sont
particulièrement étudiées afin de
déterminer l’architecture la plus efficiente pour
répondre au cahier des
charges. La solution retenue est basée sur la mise en cascade
d’un
amplificateur audio, un convertisseur tension – temps et un
système de
communication RF à 2,45GHz. Des simulations Matlab/Simulink haut
niveau ont
permis de valider cette architecture, d’étudier l’influence
d’agresseurs RF
comme Wifi ou Bluetooth et de proposer des contre-mesures.
La
dernière partie de ce travail concerne la
conception et la réalisation de deux prototypes en technologie
CMOS 130 nm,
réalisant ce microphone sans fil, ainsi que leurs tests sous
pointe ou sur PCB.
Une étude système est également mise en avant par
des mesures comprenant ce
microphone sans fil ainsi qu’un récepteur RF, incluant un
démodulateur
propriétaire. Cette partie réception,
réalisée par des composants discrets sur
une carte imprimée, permet d’en définir l’architecture et
les spécifications de
chaque bloc pour une intégration future. Elle a permis
également de valider la
chaine d’émission-réception complète.
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