JUICE/RPWI/SCM Kick off audit JuiceMagIC LPP/CNES/CEA

Présentation au sujet: "JUICE/RPWI/SCM Kick off audit JuiceMagIC LPP/CNES/CEA"— Transcription de la présentation:

1 JUICE/RPWI/SCM Kick off audit JuiceMagIC LPP/CNES/CEA
Laboratoire de Physique des Plasmas Ecole Polytechnique, France Mercredi 01 Fervier 2016

2 La Mission JUICE Mission de l’agence spatiale européenne (ESA).
Le LPP fournit l’instrument SCM du consortium RPWI SCM : Antenne permettant la caractérisation des composantes magnétiques des ondes dans la bande 0.1Hz – 20 kHz. Magnétomètre à induction (Fluxmètre) Pré-amplificateur faible bruit Support mécanique Objectif scientifique de SCM : Etude de la microphysique de l’électrodynamiques du système Jovien. Reconnexion magnétique Accélération et chauffage de particule Transfert d’energie dans un milieu non collisionnels (interactions ondes-particules) Emission aurorale

3 Le magnetometre à induction
Repose sur la loi de Lenz. Le capteur se compose d’un noyau ferromagnétique bobiné muni d’un blindage électrostatique. Permet la mesure des composantes magnetiques des ondes de 100mHz à plusieur kHz. Une contre-réaction de flux permet de s’affranchir de la résonance et d’avoir un gain constant sur 2-3 decades. THEMIS SCM

4 RPWI

5 Emplacement de l’instrument

6 RPWI/SCM Plateforme Signaux analogiques amplifiés ASIC Alimentation
regulée Signaux analogiques amplifiés 10,2 m ASIC Pour atteindre la performance requise (4fT/sqrt(Hz)) le preampli doit etre intégré au plus près du senseur

7 RPWI/SCM Requirements
Bandwidth (monoband) 0.1 Hz to 20 kHz NEMI 8 pT/√Hz (at 1 Hz) 0.6 pT/√Hz (at 10 Hz) 0.06 pT/√Hz (at 100 Hz) 7-8 fT/√Hz (at 1 kHz & 20 kHz) 4 fT/√Hz (at 4 kHz) Masse (SC + PA) (+10%) < 700 g Power consumption (+6V/gnd) < 250 mW Sensor size Length = 200mm, diameter = 20mm Location JMAG Boom at 10,2m from S/C Temperature range -160°C / +90°C Electrical interface 3 analog signals + 1 CAL signal from LF Analyzer + power supply line

8 JuiceASIC ASIC V Fb V In V Out LFR V Cal V LFR Objectif :
Faible bruit : 4 10 Hz / 80 dB gain Faible consommation Power< 250 mW Forte tenue aux radiations 300 krads TID Stable en temperature 100 K K Heritage: DeepMagIC , OhmicMagic Techno : Bulk CMOS 0.35µm. Consommation : 16 mW Radiations : 305 kRad Temperature : 100° K 10 Hz : 4nV/sqrt(Hz) ASIC V In LFR V Out V Cal V LFR

9 JuiceASIC G1 G2 Référence de tension BG V(T)=Cte Vbias Vref Vdd LFR
Régulation Vsat -> Vdd Régulation Vdd -> Vref Circuit de Polarisation Vbias Vref Vdd LFR V sat V Cal V Out V In VBg V Fb Calibration AMPLI REGUS CAL

10 Chronologie de développement

11 JuiceASIC_V3