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La CEM pour raison d’être Les outils d’aide à la conception - Le mesure d’impédance - Ed 1 | 03. 2004 Séminaire CEM [email protected] 24 Novembre 2011

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La CEM pour raison d’être

Les outils d’aide à la conception- Le mesure d’impédance -

Ed 1 | 03. 2004

Séminaire CEM

[email protected]

24 Novembre 2011

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EMC is our thing

Introduction

�Méthodes d’investigations

Mesures

Avantages:- Fiabilité (Normes)- Concret / palpable- Représentatif de l’application client

Simulations

Avantages:- Etudes paramétriques- Etudes large bande (DC � HF)- Avance de phase (pré-design)

2Nexio.frS. SERPAUD

- Représentatif de l’application client- Proche de la configuration produit

Inconvénients- Coût (moyens, compétences)- Temps- Configuration unique- Mise en œuvre (Reproductibilité,

HF,…)

- Avance de phase (pré-design)- Portabilité

Inconvénients- Représentabilité de la configuration- Obtention des paramètres d’entrée

(modèles, matériaux…)- Connaissance des méthodes

utilisées

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EMC is our thing

Mesure d’impédance - Présentation

3Nexio.frS. SERPAUD

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EMC is our thing

�La matrice de répartition ou « Scattering matrix »

Mesure d’impédance - Présentation

4Nexio.frS. SERPAUD

=

2

1

2221

1211

2

1 .a

a

SS

SS

b

b

S=

jportatinjectedPower

iportatmeasuredPower

a

bS

j

iij ==

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EMC is our thing

�Mesure d’impédance�La matrice de répartition ou « Scattering matrix »

Avantages :�Relative facilité de mesure

- Pas de problème de mesure du courant de court-circuit et de tension en circuit ouvert en HF

Mesure d’impédance - Présentation

5Nexio.frS. SERPAUD

�Peut être utilisé pour extraire les paramètres de ligne- n paramètres et n inconnues

� Mesure rapide / large bande

Inconvénients :�Limitation pour les signaux transitoires (pb temps/fréquence)�La conversion dans le domaine temporel n’est pas trivial

- Difficulté avec les composantes non-linéaire- Source d’erreur

�Pas de possibilité de cascader directement les matrices (modélisation)�Besoin d’étalon fiable pour la calibration

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EMC is our thing

Mesure d’impédance - Présentation

�Limitation

100

1000

Ince

rtitu

de

en %

Incertitude sur mesure S11Incertitude sur mesure S21 - Z parallèleIncertitude sur mesure S21 - Z série

6Nexio.frS. SERPAUD

1.103 0.01 0.1 1 10 100 1.103 1.104 1.105 1.1060.1

1

10

Impédance à mesurer en Ohms

Ince

rtitu

de

en %

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EMC is our thing

Z=50 OpenShort

Inductif

Mesure d’impédance - Présentation

�Abaque de Smith

7Nexio.frS. SERPAUD

Capacitif

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EMC is our thing

�Mesure d’impédance� Cascader les matrices

a1 a21211

SS

SSa1 a2

1211

SS

SS

Mesure d’impédance - Présentation

8Nexio.frS. SERPAUD

b1 b22221 SS

b1 b22221 SS

i1 i2

V1 V2

i1 i2

V1 V2

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EMC is our thing

�Mesure d’impédance� La matrice chaine ou « ABCD matrix » or « T matrix »

i1 i2

DC

BAV1 V2

11

02

1

02

1

22 ==

==

==VI

ID

IC

I

VB

V

VA

VBAV

221

221

DICVI

BIAVV

+=+=

Mesure d’impédance - Présentation

9Nexio.frS. SERPAUD

DC

02

1

02

1

22 ==

==VI

I

ID

V

IC

=

2

2

1

1 .I

V

DC

BA

I

V

i1 i2

DC

BAV1 V2

i3

DC

BAV3

=

3

3

211

1 ..I

V

DC

BA

DC

BA

I

V

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EMC is our thing

�Caractérisation PCB� Caractérisation des matériaux PCB

- Zc, Er

0.30.350.4

0.45S

11, M

agni

tude

1.76GHz 2.94GHzPeak=0.384

FTdF

Vp

F

C

r.

1

.===

ελ

Mesure d’impédance - Domaines d’application

10Nexio.frS. SERPAUD

00.050.1

0.150.2

0.25

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Frequency, GHz

S11

, Mag

nitu

de

LfTd

peaks ..2

1

∆= TdCr .=ε

Calcul du temps de propagation : Calcul de la permittivité :

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EMC is our thing

Port 1

Référence P1

= 1211

SS

SSS

=DC

BAT

Mesure d’impédance - Domaines d’application

�Caractérisation PCB� Modélisation d’un via par la mesure « S-parameters »

11Nexio.frS. SERPAUD

Port 2

Référence P2

=2221 SS

S

=DC

T

Z1

Z3

Z2

VIH

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EMC is our thing

�Caractérisation composant� Modélisation de composant passif

Mesure d’impédance - Domaines d’application

Transformateur VP1-0102-R 3:1

12Nexio.frS. SERPAUD

1 .103

1 .104

1 .105

1 .106

1 .107

1 .108

1 .109

1

10

100

1 .103

Simulation

Rs

LRp

Cp

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EMC is our thing

�Caractérisation circuit numérique� ICEM-CE : Integrated Circuit Emission Model - Conducted Emission

Mesure d’impédance - Domaines d’application

Leadframe

BoundingLead die

Pad

13Nexio.frS. SERPAUD

RVdd3 LVdd3Vdd

3

RVdd4 LVdd4Vdd

4

RVdd2 LVdd2Vdd

2 RVdd1 LVdd1Vdd

1

RVss2 LVss2Vss2

RVss1 LVss1Vss1

RVss3 LVss3Vss3

IaCnet

RVddcLVddcVddc

Rsub

Creg

Cbal

K1 Lvdd1 Lvss1K2 Lvdd2 Lvss2K3 Lvdd3 Lvss3K4 Lvdd4 Lvddc

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EMC is our thing

Merci de votre attention

14Nexio.frS. SERPAUD

Merci de votre attention

[email protected]