Objectifs

Les objectifs de la formation Conception CEM perfectionnement (Module 2) :

A l’issue de cette formation, le stagiaire sera capable de prendre en compte l’ensemble des paramètres clefs de la conception d’un équipement utilisant des transitions inférieures à la nanoseconde. Il saura traiter les liaisons différentielles numériques rapides, analogiques à large bande passante ou à faible bruit et traiter conjointement les notions de CEM et de fonctionnalité.
Le but de cette formation est de :
- Maitriser les choix initiaux de conception
- Maitriser la CEM des composants
- Appréhender les effets de ligne de transmission et maîtriser leur mise en œuvre
- Comprendre et adapter les solutions de protection BF et HF
- Etre capable de comprendre et maîtriser le routage des circuits imprimés

Programme

1 - Introduction : Rappels
Maîtrise de la CEM dans l’entreprise
Suivi CEM de projet (1)
Mode commun et mode différentiel
Basse Fréquence / Haute Fréquence
Enveloppe spectrale d’impulsions répétitives
Densité spectrale d’une impulsion
Symboles terre / masse / 0 V
Couplages CEM
Couplage par impédance commune sur une carte
Impédance d’un conducteur
Réduction de l’inductance des pistes par géométrie
Couplage capacitif carte à châssis
Couplages par diaphonie
Calcul d’une tension de boucle
Courant collecté par un dipôle
Circuits résonants
Formulaires

2 - Caractéristiques des composants passifs
Impédance d’une résistance
Tenue d’une résistance en impulsion unique
Immunité des résisteurs
Impédance des condensateurs non polarisés
Condensateurs silicium
Impédance d’une inductance
Inductances de puissance
Perméabilité magnétique réelle et imaginaire
Ferrites à fort µ
Choix d’une perle de ferrite
Mesures ou modélisation ?
Modélisation d’un filtre de mode commun
Comparaison mesure / modélisation

3 - Filtres
Fonction de transfert et perte d’insertion
Perte d’insertion d’un filtre d’alimentation en MC
Perte d’insertion d’un filtre d’alimentation en MD
Identifications de perturbations (BE ou BL)
Réponse en fréquence d’un passe-bas d’ordre 2
Amortissement de la résonance d’un L-C
Impulsions sinusoïdales amorties
Impulsions cosinusoïdales amorties 
Filtrage des impulsions
Réponses impulsionnelles de filtres passe-bas
Filtrage capacitif des entrées / sorties
Filtrage passif passe-bas en entrée
Filtrage d’un signal numérique
Filtrage des capteurs / alimentations
Protection des entrées TOR
Protection des entrées analogiques
Protection en ondes de chocs
Immunité aux surtensions de longue durée
Tension aux bornes d’un Transzorb
Transzorb : Courbe de Puissance Crête
Durée du courant dans un transzorb

4 - Câbles et connecteurs
Réjection du M.C. en BF par isolement
Réjection du M.C. en BF par liaison symétrique
Amplitude et phase d’un R - C passe-bas
Dissymétrie différentielle par déphasage
Dissymétrie des filtres d’entrée
UTP : Conversion du MC en MD
STP : Conversion du MC en MD
Mesure de la dissymétrie d’une paire
Dissymétrie d’un balun
Dissymétrie de transfos ligne Ethernet 100Mbps
Dissymétrie d’une carte Ethernet 100 BaseTX
Paires torsadées blindées ou non ?
UTP ou STP : calcul d’immunité rayonnée et conduite
Principe de l’effet réducteur
Mesure simple de l’effet réducteur d’un écran
Mesures de Zt et d’efficacité de blindage
Zt des câbles courants
Relation entre Zt et efficacité de blindage
Impédance de transfert de connecteurs
Importance de la mise à la masse des embases
Effet réducteur d’une paire blindée
Transmission d’un signal à faible tension
Transmission d’un signal à faible courant

5 - Caractéristiques des composants actifs
Bruit d’une chaîne linéaire
Bruit thermique (effet Johnson)
Bruit en 1 / F (bruit en excès)
Principe de la détection d’enveloppe
Réponse en fréquence d’un ampli OP
Impédance de sortie d’un ampli op.
Attention à la structure des filtres actifs
Courant de sortie et distorsion de croisement
Caractérisation de l’étage de sortie d’un ampli OP
Immunité d’un isolateur numérique
Risques d’oscillations de transistors en UHF
Marges statiques de bruit en tension
Marge dynamique des logiques
Risque d’oscillation à l’état haute impédance
CEM des échantillonneurs – bloqueurs
Jitter : définitions et mesure
Effet du jitter d’horloge sur les CANs / CNAs
Le phénomène du latch-up
Protections intégrées contre les DES
Attention aux écarts entre doubles – sources
Protection typique d’entrées/sorties par diodes

6 - CEM des circuits intégrés
« Road Map » des circuits VLSI
Bruits et couplages des ASICs
Origines des dI / dt
Maîtrise des effets des dI / dt
Effet en mode commun du dI / dt
Calcul du nombre de paires Vcc / 0 V
Distribution des horloges
Dimensionnement des drivers de sortie
Attention aux boîtiers « compatibles pin à pin »

7 - Circuits imprimés