Thesis describes analog filters topologies with capability of tuning of the main parameters and the MOSFET-C and switched-capacitor filters are described. With focus to linearity and maximal tuning range optimal topology have been chosen. In work the issue of analog switch design is described and is solved. Design of switched-capacitor low-pass Sallen-key filter in Cadence software was made and simulation results are presented.

Cette thèse porte sur la conception d'un circuit intégré CMOS pour l'électronique de lecture de capteurs bolométriques à base de semiconducteurs ou supraconducteurs haute-température. Dans ce manuscrit, une chaîne de traitement du signal est étudiée. Elle est composée d'un amplificateur différentiel à gain fixé pour des températures de 40 à 400K, ainsi que d'un filtre de fréquence passe-bas actif à haute dynamique. Une architecture optimale d'amplificateur est définie sans contre-réaction, permettant d'atteindre une large bande passante (17MHz pour un gain de 40dB), une consommation réduite (Iq = 2mA) et une haute impédance d'entrée. Afin de fixer le gain avec précision dans la structure CMOS, deux méthodes différentes sont présentées et vérifiées sur un circuit intégré. Par la suite, le comportement des filtres dans la bande d'atténuation est étudié afin d'augmenter la fréquence de coupure maximale. Deux structures avec une faible influence des éléments actifs « réels » sont conçues: le filtre Sallen-Key amélioré et la structure basée sur un convoyeur du courant CCII-. Enfin, nous présentons un CCII- intégré en CMOS ayant une très faible impédance de sortie.

The diploma thesis deals with the modern design of the control circuits for digital potentiometers and their application in analog systems. The concept of the digital control is demonstrated on the electronically controlled active 2-nd order filter and programmable oscillator. The proposed design of the active filter describes a programmable active 2-nd order filter Sallen-Key. In this circuit it is possible independently programme cut-off frequency, Q factor and type of approximation with very good accuracy. The circuits of the designed filter and designed oscillator are simulated in PSpice (OrCAD), parasite effects and effects of the real parts are studied. Properties simulated circuits are compare with experimental results. These results appreciate quality and efficiency of the digitally controlled potentiometers in dependence on variable input circuit parameters. Integral part of this project is author’s universal control program called Digipot and comunications interface for many types of digital potentiometers with I2C, SPI or Up/Down interface. It is possible to use this device for many applications. The constructional details of the filter are presented at the end of this work. The software equipment is availability on enclosed CD.