Présentation
Auteur(s)
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Étienne SICARD : Professeur, INSA de Toulouse
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Frédéric LAFON : Senior Expert CEM - Responsable de l'activité d'expertise CEM à VALEO
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article, reprenant et mettant à jour les éléments publiés dans [E 2 475], comprend un approfondissement des notions de sources de bruit et de leur modélisation introduites dans [E 1 302]. L'évolution des technologies de fabrication vers les dimensions nanométriques est détaillée au paragraphe 1 du point de vue de différentes grandeurs physiques et électriques en lien direct avec la compatibilité électromagnétique (CEM) des composants. Nous dressons au paragraphe 2 un état de l'art des méthodes de mesure normalisées applicables aux composants, ainsi que des propositions de normes en matière de modélisation de l'émission et de l'immunité des circuits intégrés. Pour illustrer les aspects modélisation et simulation, nous détaillons aux paragraphes 3 et 4 des cas d'étude concernant l'émission conduite d'un microcontrôleur, l'émission rayonnée d'un amplificateur intégré, ainsi que l'immunité conduite d'un transistor discret et d'un régulateur de tension. L'étude de la susceptibilité présente aussi les notions de comportement « in-band », « out-band » et décrit les différents mécanismes de dégradation de comportement.
VERSIONS
- Version courante de mai 2016 par Frédéric LAFON
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3. Modélisation de l'émission
Nous détaillons dans cette partie les aspects modélisation de l'émission conduite, puis de l'émission rayonnée, au travers de deux cas d'étude. Nous proposons ensuite une extension de la méthode à des composants multipuces.
3.1 Méthodologie d'analyse en mode conduit
Les grands principes de la modélisation de l'émission (ICEM : Integrated Circuit Electromagnetic Model ) ont été décrits en 2004 dans [E 2 475], puis en 2006 dans l'ouvrage de référence en anglais . Différentes approches sont aussi défendues dans le cadre de sessions spécifiques en conférences, ou de workshops spécialisés tels que EMC Compo. La figure 4 résume la méthodologie permettant de simuler l'émission parasite d'un composant d'une part, et de comparer le résultat avec des mesures à l'aide d'un circuit imprimé de test, où le composant sous test est isolé. La simulation comprend un modèle du cœur, en se focalisant sur les parties bruyantes, un modèle du boîtier et du dispositif de mesures. L'approche la plus courante consiste à effectuer une simulation temporelle, et à extraire les signaux au plus proche de la mesure, selon la même unité et la même représentation, afin de faciliter les comparaisons.
Le document IEC 62433-2 propose une structure générique de ce qu'est un modèle d'émission conduite, en s'appuyant sur deux briques principales déjà décrite dans ...
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Modélisation de l'émission
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SICARD (E.), BOYER (A.) - IC-EMC User's manual version 2.5. - ISBN 978-2-87649-056-7 INSA de Toulouse, France (2011).
-
(2) - BOYER (A.), BEN DHIA (S.), SICARD (E.) - Characterization of the electromagnetic susceptibility of integrated circuits using a near field scan. - Electronics Letters, the IEE society, vol. 43, Issue 1, p. 15-16 (2007).
-
(3) - LAFON (F.) - Développement de techniques et de méthodologies pour la prise en compte des contraintes CEM dans la conception d'équipements du domaine automobile. Étude de l'immunité du composant à l'équipement. - Mémoire de thèse de l'INSA, Rennes (2011).
-
(4) - BEN DHIA (S.), RAMDANI (M.), SICARD (E.) - EMC of Ics : techniques for low emission and susceptibility. - Springer, ISBN : 0-387-26600-3, USA (2006).
-
(5) - NDOYE (A.C.), SICARD (E.), LAFON (F.) - Méthodologie prédictive de l'immunité conduite d'un circuit intégré non linéaire. - Colloque CEM2010, Limoges (2010).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
INSA Toulouse, octobre 2011, IC-EMC (version pour Windows XP, 7), 135 Av. de Rangueil, 31077 Toulouse, France, logiciel en téléchargement libre sur http://www.ic-emc.org
Sigrity, Campbell, Californie, USA, Logiciel PowerSI, version 10, 2010 (version pour Windows XP), plus d'information sur http://www.sigrity.com
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Site de l'IEC (International Électrotechnical Commission) : http://www.iec.ch
On y trouve des spécifications des différentes normes modélisation composants (projet IEC 62433), méthodes de mesure en émission (IEC 61967) et immunité (IEC 62132). Voir détails dans la rubrique « Normes et standards » ci-après.
Site de l'ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors), version 2009 http://www.itrs.net
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Le workshop international EMC Compo a lieu tous les deux ans. Le workshop s'est tenu en novembre 2011 à Dubrovnik ...
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