Modélisation l’immunité électromagnétique des composants en vue de la gestion de l’obsolescence des systèmes et modules électroniques.
Auteur / Autrice : | Mohamed Amellal |
Direction : | M'hamed Drissi, Ali Ahaitouf |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Electronique et Télécommunications |
Date : | Soutenance le 14/12/2015 |
Etablissement(s) : | Rennes, INSA en cotutelle avec Université Sidi Mohamed ben Abdellah (Fès, Maroc) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes) |
Partenaire(s) de recherche : | COMUE : Université européenne de Bretagne (2007-2016) |
Laboratoire : Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes / IETR - Ecole Supérieure d'Electronique de l'Ouest / ESEO | |
Jury : | Président / Présidente : Moulhime El Bakkali |
Examinateurs / Examinatrices : M'hamed Drissi, Ali Ahaitouf, Moulhime El Bakkali, Belahcene Mazari, Fatima Errahimi, Abdelhak Ziyyat, Saad Bennani Doss, Richard Perdriau | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Belahcene Mazari, Fatima Errahimi, Abdelhak Ziyyat |
Mots clés
Résumé
Dos nos jours, l'évolution croissante des domaines d'application des circuits intégrés impose aux industriels de nouvelles contraintes de conception. Afin de réaliser des circuits électroniques plus denses et plus performants, ils cherchent à faire cohabiter plusieurs types de composants sur des surfaces plus petites et de surcroît, fonctionnant à des fréquences de plus en plus élevées. Cependant, cette cohabitation pourrait générer des problèmes de CEM (compatibilité électromagnétique). Les travaux présentés dans ce mémoire rentrent dans le cadre du projet de recherche SEISME (Simulation de l'Emission et de l'Immunité des Systèmes et Modules Electroniques). Ils décrivent des méthodologies de mesure et de modélisation de’immunité conduite des circuits intégrés complexes comme les mémoires non volatiles ou bien les microcontrôleurs. L'objectif est d'étudier l'influence des changements de composants et de cartes sur le comportement électromagnétique d'un système électronique. Dans cette perspective, afin de valider son utilisation dans le cas des circuits intégrés complexes, une étude détaillée du standard de mesure DPI (Direct Power injection) est d'abord proposée. Basé sur cette dernière, un nouveau prototype de chemin de couplage est réalisé. Ce multiplexeur permet de superposer un signal agresseur à un signal fonctionnel, avec un chevauchement de leurs bandes de fréquences. Ainsi, il est possible d'agresser une broche fonctionnelle (horloge par exemple) d'un circuit intégré pendant son fonctionnement. Ensuite, une procédure de mesure globale d'immunité conduite est présentée. Elle permet de caractériser la susceptibilité conduite des circuits complexes en tenant compte des différents modes de fonctionnement et avec la possibilité d’utiliser un critère d’immunité fonctionnel ou électrique. Grâce à l'application de cette procédure à deux mémoires non volatiles compatibles broche à broche (mêmes caractéristiques mais de deux différents fournisseurs), il est possible de constater l’influence des technologies de fabrication sur l’immunité conduite de ce type de circuits. Par conséquent, l’effet du changement de composant sur le comportement électromagnétique d’un système électronique devient prédictible. Enfin pour la modélisation, deux méthodologies sont proposées. Une au niveau composant et l'autre au niveau carte. La démarche de modélisation au niveau composant repose sur le standard ICIM-CI (Integrated Circuit Immunity Model-Conducted Immunity) et vise à générer un modèle d’immunité simulable et prédictif. Grâce à l'application de cette démarche dans le contexte des mémoires non volatiles, il est possible de prédire leur immunité dans le cas de modification de l’impédance d'entrée par rajout d'éléments de filtrage par exemple. En ce qui concerne la modélisation au niveau carte, une procédure basée sur la proposition de modèle EBIM-CI (Electronic Board Immunity Model-Conducted Immunity) est développée. Elle consiste à générer un modèle d’immunité d’une carte électronique en utilisant les modèles des différents composants qui la constituent. Un cas d’étude a été défini. Le modèle issu de cette approche permet de simuler l’immunité conduite globale du démonstrateur ainsi que de prédire le comportement électromagnétique de ce dernier lors du changement d’un ou plusieurs composants.