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FP7

GyroWing — Résultat en bref

Project ID: 323522
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: France

Une nouvelle puce pour des gyroscopes miniaturisés

De minuscules machines avec des pièces en mouvement, les systèmes microélectromécaniques (MEMS), sont devenues un composant indispensable d'un grand nombre d'appareils électroniques, qu'il s'agisse de smartphones, de tablettes ou d'équipements de voitures ou d'avions. De nouveaux gyroscopes MEMS innovants devraient remplacer les gros gyroscopes mécaniques qui équipent les avions et fournissent des informations sur leur position, leur cap et leur assiette.
Une nouvelle puce pour des gyroscopes miniaturisés
Les gyroscopes MEMS sont conditionnés de la même façon que d'autres circuits intégrés, et peuvent fournir aussi bien des sorties analogiques que numériques. Cependant, un gyroscope MEMS contient en général de nombreux circuits intégrés.

Les chercheurs du projet GYROWING (Highly integrated ultra-low-noise gyrometer solution for smart fixed-wing aircraft) ont intégré tous les composants nécessaires sur un même circuit intégré. Au contraire de son équivalent basé sur plusieurs puces, un système sur une puce (SoC) offre des avantages en termes de performances, de consommation, ainsi que de volume et de poids.

L'équipe du projet a développé un ASIC pour un gyroscope MEMS commercialisable. Cette solution à haute performance est basée sur une entrée analogique à très faible bruit s'accompagnant de tous les périphériques nécessaires.

Dans tout convertisseur analogique, l'un des composants les plus importants est la référence de tension analogique. Le fait d'intégrer ce système sur un SoC a permis de compenser les erreurs introduites par le processus complet de conversion.

La gestion de l'alimentation peut devenir particulièrement complexe lorsque les systèmes inertiels de navigation à haute précision nécessitent des tensions d'alimentation élevées. Les chercheurs ont intégré le circuit de gestion de l'alimentation sur la puce, facilitant ainsi une conversion à haute efficacité de l'alimentation. D'autre part, l'intégration des voies de compensation par feedback a limité la distorsion (phénomène non linéaire) des signaux à haute fréquence.

La diminution du nombre de puces permet de développer à moindre coût des systèmes inertiels de navigation aérienne basés sur un SoC. Des systèmes de ce type sont des éléments essentiels pour réduire la traînée, un objectif clé du programme SFWA (Smart Fixed Wing Aircraft).

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Mots-clés

Gyroscopes MEMS, système sur une puce, ASIC, systèmes inertiels de navigation