Titre: Règles de conception et de câblage des systèmes électroniques
Auteurs: Joël RAIMBOURG
Ecole: CEA/DAM – Direction Ile-de-France, Département Conception et Réalisation des Expérimentations
Résumé: Ce document a pour objet de définir des règles de CEM (Compatibilité ElectroMagnétique) pour la conception et le câblage de systèmes électroniques. Il est destiné aux concepteurs de cartes électroniques ou aux intégrateurs de matériels dans un système. Il se veut pratique. Les règles décrites dans ce document ne font pas appel à des connaissances physiques ou mathématiques poussées. L’essentiel est de comprendre les phénomènes « avec les mains » de façon à mettre en évidence les points délicats de conception ainsi que les règles de protection et de mise en oeuvre qui en découlent.
Extrait du sommaire:
1. OBJET DU DOCUMENT.4
2. GLOSSAIRE4
3. RAPPELS SUR LES COUPLAGES5
3.1. MODE DIFFÉRENTIEL ET MODE COMMUN.5
3.2. IMPÉDANCE DES CONDUCTEURS6
3.2.1. Impédance d’une tôle6
3.2.1.1. Fente dans un plan de masse7
3.2.1.2. Retour des courants HF8
3.2.2. Impédance des conducteurs 8
3.2.2.1. Impédance en fonction de la géométrie9
3.3. PRINCIPE DE BASE DE LA CEM .9
4. SPÉCIFICITÉS DES COMPOSANTS10
4.1. CARACTÉRISTIQUES DES AMPLIFICATEURS OPÉRATIONNELS10
4.1.1. Détection d’enveloppe des amplificateurs opérationnels .10
4.1.2. Effet de l’impédance de sortie 11
4.2. PERTURBATIONS DES CIRCUITS NUMÉRIQUES 13
4.3. CONDENSATEURS.14
4.4. CONNECTEURS .15
4.4.1. Connecteurs multipoints .15
4.4.2. Connecteurs coaxiaux .15
5. CONVERTISSEURS À DÉCOUPAGE 16
6. CIRCUIT IMPRIMÉ 17
6.1. MISE EN OEUVRE DES MASSES ET ALIMENTATIONS DES CARTES.17
6.1.1. Distribution des alimentations 17
6.1.1.1. Carte analogique 18
6.1.1.2. Carte numérique .18
6.1.1.3. Carte mixte .19
6.1.2. Découplage des alimentations.20
6.2. MASSE ÉLECTRIQUE ET MASSE MÉCANIQUE.21
6.3. DIAPHONIE.22
6.3.1. Capacité entre deux pistes voisines.23
6.3.2. Réduction de la diaphonie.24
6.4. CAPACITÉ PARASITE PISTE À CHÂSSIS.25
6.4.1. Réduction de la capacité parasite25
6.4.1.1. Anneau de garde.26
6.4.1.2. Remplissage de masse 27
6.4.1.3. Placement des composants sensibles27
7. CÂBLAGE INTERNE 29
7.1. MISE À LA MASSE.29
7.2. RÈGLES DE CÂBLAGE.29
8. PROTECTION EN CONDUCTION .32
8.1. REGROUPEMENT DES ENTRÉES – SORTIES.32
8.2. LIAISONS SYMÉTRIQUES 33
8.3. FILTRES CEM34
8.3.1. Filtres signaux.34
8.3.2. Filtres secteurs 35
8.4. MONTAGE DES FILTRES .36
8.4.1. Montage des filtres secteurs36
8.4.2. Montage des filtres signaux 37
8.5. SELF DE MODE COMMUN38
8.5.1. Saturation des selfs de mode commun39
8.6. CÂBLES BLINDÉS40
8.6.1. Choix du câble 40
8.6.2. De quel côté raccorder l’écran? 40
8.6.3. Comment raccorder.42
9. BLINDAGE43
9.1. OUVERTURES DANS UN BLINDAGE.43
9.1.1. Fente dans un blindage43
9.1.2. Effet de chicane.44
9.1.3. Joints conducteurs.44
9.2. TRAITEMENT DES CÂBLES .45
9.3. COFFRETS BLINDÉS PRATIQUES 47
10. CONCLUSION.48
11. RÉFÉRENCES.49
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