Conception d'un préamplificateur de charges intégré destiné à l'utilisation avec détecteurs à photodiodes à avalanche pour des applications en imagerie médicale

Abstract

Le but de ce travail est d'implanter un préamplificateur intégré, élément interfaçant le détecteur et la chaîne subséquente de traitement de l'information en TEP. La première partie permet de situer le contexte du projet (chapitre 1), et d'établir les bases de la théorie des préamplificateurs faible bruit adaptées à notre étude (chapitre 2). La caractéristique du bruit électronique du préamplificateur est largement analysée, le bruit pouvant limiter la quantification pour une imagerie fonctionnelle comme la TEP (Yang et coll., 1995). Dans la dernière partie, on réalise la conception du circuit d'implantation du préamplificateur en technologie CMOS à 1.5 [mu]m de MITEL (Bromont, Québec), grâce au logiciel Cadence (chapitre 3). Les simulations des modèles avec le simulateur électronique HSpice permettent de prévoir les performances du prototype. On compare ensuite ces dernières avec le modèle réel implante, teste sur le banc d'essai du laboratoire d'imagerie médicale de Sherbrooke (chapitre 4). Les résultats suggèrent qu'on peut atteindre des caractéristiques compétitives, comparables à celles des modèles commerciaux, en ajustant adéquatement les points de fonctionnement du prototype. Toutefois, on constate que le procède de MITEL produit un bruit 1/f inacceptable qu'on attribue aux pièges à l'interface entre l'oxyde de grille et le canal des transistors MOS sur lesquels nous n'avons aucun contrôle."--Résumé abrégé par UMI.