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Méthodologie de design CEM - Couche équipementArticle de référence | Réf : E3455 v1
Auteur(s) : Saverio LEROSE
Date de publication : 10 mai 2015
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Les sources du « bruit » émis par la carte, que ce soit en conduction ou en rayonnement, sont naturellement liées à l’activité des composants électroniques de la carte. De manière symétrique, les composants sont les victimes des « perturbations » électromagnétiques conduites ou rayonnées qui atteignent la carte et qui peuvent provoquer son dysfonctionnement.
Parmi les principes fondamentaux de la CEM, il en est deux qu’il est bon que les concepteurs des cartes aient en tête :
le courant électrique circule toujours de manière à retourner à sa source ;
le courant électrique emprunte le parcours de plus faible impédance, ce qui en basse fréquence est toujours la plus faible résistance et en haute fréquence le plus souvent le chemin de plus faible inductance. Ce principe s’étend naturellement à l’onde électrique associée au signal se propageant sur la piste du circuit imprimé. Ainsi, lorsque l’impédance vue par le signal augmente, une fraction de l’énergie se transmet par rayonnement (l’impédance d’onde intrinsèque de l’air est de 377 Ω). Le principe de réciprocité fait que le conducteur qui émet est aussi récepteur.
Le but que vise la CEM des cartes peut se résumer en la prise en compte de ces deux principes lors de la conception des cartes, dont l’application limite considérablement les émissions parasites de la carte, et par réciprocité rend la carte moins sensible aux perturbations externes.
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Il s’agit principalement des bruits de masse et d’alimentation qui peuvent se propager sur la carte et causer son dysfonctionnement. On peut aussi classer dans cette catégorie les couplages capacitifs, inductifs et mixtes qui affectent les formes des signaux.
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ÉLECTRONIQUE
(1) - NATIONAL SEMICONDUCTOR - Ttransmission lien rapide signer opération and applications guide - . Application note 905 (2000).
(2) - WALKER (C. S.) - Capacitance, Inductance and Crosstalk Analysis - . Artech House (1990).
(3) - JOHNSON (H.) - High speed design, a handbook of black magic - . Prentice-Hall (1993).
(4) - ARCHAMBEAULT (B. R.) - PCB design for real-world EMI control - . Kluwer Academic Publishers (2002).
(5) - MONTROSE (M. I.) - Printed circuit board design techniques for EMC compliance. - IEEE Press (1996).
(6) - GROVER (F.W.) - Inductance calculations - . Dover Publications, NY, 1946.
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Electronique impulsionnelle
Bases de l’électromagnétisme
Simulation électromagnétique – Outils de conception
Méthodologie de design CEM – Couche équipement
Décharges électrostatiques – Application à l’industrie électronique
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Produits pour cartes imprimées équipées – Données descriptives de fabrication et méthodologie de transfert – Partie 2-2 : Exigences intermédiaires pour la mise en œuvre de cartes imprimées – Description des données de fabrication - CEI 61182-2-2 - 2012
Cartes imprimées et cartes imprimées équipées – Conception et utilisation – Partie 1-2 : Prescriptions génériques – Impédance contrôlée - CEI 61188-1-2 - 1998
Circuits intégrés – Mesure des émissions électromagnétiques, 150 kHz à 1 GHz – Partie 2 : mesure des émissions rayonnées – Méthode de cellule TEM et cellule TEM à large bande - CEI 61967-2 - 2007
- CEI 61967-3 -
Automatisation de la conception – Bibliothèques – Partie 1 : spécifications des informations en entrée/sortie des circuits tampon (IBIS version 3.2) - CEI 62014-1 - 2001
- CEI 62014-3 -
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La CEM est soumise à une législation européenne à travers la directive CEM, intégrée à la directive du marquage CE qui réglemente l’introduction des produits sur le marché européen. La carte conçue pour être intégrée à un produit et qui n’est pas elle-même un produit mis en circulation sur le marché européen n’est pas soumise à l’obligation du marquage CE, et donc pas strictement soumise aux exigences de la directive CEM. Elle doit toutefois être conçue et fabriquée suivant les règles de l’art qui permettent d’assurer la conformité aux exigences essentielles de la CEM au niveau du produit qui la contient.
La directive marquage CE (Directive 93/68/EC) et la directive CEM (Directive 2004/108/EC) sont consultables sur le site officiel de l’Union européenne (rubrique « Législation de l’Union européenne ») http://europa.eu/.
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Fabricants de composants électroniques (non exhaustif)
Texas Instruments : http://www.ti.com
Linear Technology : http://www.linear.com
Intel : http://www.intel.com
Xilinx : http://www.xilinx.com
Altera : http://www.altera.com
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