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Conception et intégration d'un système de monitoring de la pression artérielle

Richard, Charles (2007). Conception et intégration d'un système de monitoring de la pression artérielle. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire met l'emphase sur la conception d'un nouvel instrument de mesure de la pression artérielle en utilisant l'intégration de technologies de pointe. Cet instrument de mesure est composé d'un capteur de pression et dune unité de conversion. La technologie MEMS («microelectromechanical systems») est choisie pour la fabrication du capteur de pression de type capacitif. Pour sa part, le convertisseur Capacité-à-Fréquence est fabriqué en technologie CMOS («complementary metal-oxide semiconductor») 0.18 μm en collaboration avec l'organisme CMC Microsystèmes. Ces deux technologies permettent une forte intégration des composantes et assure d'avoir des systèmes à très faible consommation de puissance. L'élaboration d'un procédé de fabrication MEMS est présenté ainsi que les différents tests préliminaires sur ce procédé. Pour le convertisseur, le dimensionnement au niveau transistor, les différentes simulations ainsi que différentes techniques d'amélioration de la topologie sont expliqués. Des résultats préliminaires sur la fonctionnalité du convertisseur sont exposés.

Titre traduit

Design and integration of arterial pressure monitoring system

Résumé traduit

This document focuses on the design and integration of various advanced technologies for the realization of a proof of concept of a system monitoring the blood pressure. MEMS («microelectromechanical systems ») technology was selected to manufacture a capacitive pressure sensor since it allows miniaturization of the component. This is for a future application in the human body and for its compatibility with CMOS (« complementary metal-oxide semiconductor ») technology. The choice of capacitive type for the pressure sensor is based on its low power consumption. The development of a MEMS process for fixed capacitances allowed to emulate the behavior of a pressure
sensor.

The Capacity-to-Frequency converter was manufactured in CMOS 0,18 um technology in collaboration with CMC Microsystems. This type of technology allows a large scale integration and very low power consumption. Simulations and optimizations made possible to adjust the size of the various transistors of the circuit in order to meet the desired specifications. The layout was then realized, meeting at the same time the system specifications and the design rules. Post-layout simulations allowed to check the
behavior of the circuit before manufacturing. With wirebonding techniques, the converter was tested with various values of capacitances.

The variation of frequency obtained ranges from 2,23 MHz to 2,71 MHz for a variation of the capacitance from 0,1 pF to 1,0 pF, by steps of 0,1 pF. By improving the MEMS process and making various preliminary tests, it will be possible to integrate the MEMS pressure sensor with the converter in order to improve the frequency coverage of the system. The results of the converter will allow the design of a second version of the circuit while adding a characterization structures of the operation of the converter unit.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr. : f. [144]-147.
Mots-clés libres: Arteriel, Capacitif, Capteur, Cmos, Conception, Integration, Mems, Monitoring, Pression, Systeme, Type
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Kouki, Ammar B.
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Noumeir, Rita
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 12 avr. 2011 15:11
Dernière modification: 01 déc. 2016 02:12
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/599

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