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1 - TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS

2 - MÉTHODES DE MESURE NORMALISÉES

3 - MODÉLISATION DE L’ÉMISSION

4 - MODÉLISATION DE L’IMMUNITÉ DES COMPOSANTS

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : E1318 v2

Notions de CEM des composants

Auteur(s) : Frédéric LAFON

Relu et validé le 05 janv. 2021

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RÉSUMÉ

 La compatibilité électromagnétique (CEM) d’un équipement ou d’un système repose sur les performances des circuits intégrés utilisés. Cet article s’intéresse aux différents aspects de la CEM au niveau de ces composants. Leurs comportements étant liés aux technologies, un état de l’art est présenté pour comprendre les tendances et l’importance grandissante de la CEM dans ce domaine. Plusieurs méthodes d’essais spécifiques, détaillées dans cet article, ont été et sont standardisées. Afin de prédire la CEM au niveau d’un équipement ou d’un système, il est nécessaire de disposer de modèles reproduisant ses comportements en émission, immunité et face aux ESD. Une dernière section décrit ces techniques de modélisation et  leurs statuts au niveau de la normalisation.

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ABSTRACT

EMC of Integrated Circuits - Basics

Electromagnetic Compatibility (EMC) of equipment or system is related to the performances of Integrated Circuits used. This paper focuses on the various EMC aspects of Integrated circuits. Their behaviors being related to the technologies, a state of the art of these evolutions is exposed to understand the trends and the increasing importance of EMC in this domain. Several specific test methods, detailed in this paper, had been developed or are under standardization process. In order to predict the EMC performance at equipment or system level, it is needed to dispose of models reproducing IC behaviors for emissions, immunity and ESD. The last section exposes these modeling techniques and status in standardization process. 

Auteur(s)

  • Frédéric LAFON : Senior Expert CEM - Responsable de l’activité d’expertise CEM à VALEO, Créteil, France

INTRODUCTION

Dans le cadre du développement de produits et systèmes électroniques, la CEM représente un coût global qui doit être optimisé. Dans le secteur automobile, par exemple, alors que dans les années 1990 toute la contrainte CEM était ramenée au niveau de la carte électronique, cette situation a nécessairement évolué afin de répartir la contrainte CEM et d’optimiser en conséquence ces coûts. Le domaine de la CEM s’est ainsi étendu et développé au niveau des circuits intégrés. Être capable de caractériser leurs performances était la première étape, en permettant que la CEM devienne désormais un critère de sélection des composants. La seconde étape a été de développer des techniques de modélisation de ces composants, permettant de prédire les performances au niveau du produit/système.

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.

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KEYWORDS

Modeling   |   EMC   |   integrated circuits

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e1318


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BIBLIOGRAPHIE

  • (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.  -  –...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Outils logiciels

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

HAUT DE PAGE

2 Sites Internet

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

HAUT DE PAGE

3 Événements

Le workshop international EMC Compo a lieu tous les deux ans. Le workshop s’est tenu en novembre 2015...

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