Université 7 Novembre à Carthage Ecole Supérieure de

Technologie et

                 d'Informatique
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A.0 2005/2006

 Session de rattrapage

Matière ……………CEM………………..

Enseignant

: A. Rajhi

Date               :

23/6/2006

Filière / Classe

: 4ème année Génie électrique

Durée

:  1H30

 

 

Documents

:  non autorisés

Barème

: QC : 3pts ; Exl : 4pts ;

Calculatrice

:    autorisée

 

Ex2 : 8.5pts; EX3 : 4.5pts.

Nbre. de pages

:  4

 

 

Questions de cours :

1.      Citer et décrire les différents couplages électromagnétiques sur un équipement.

2.      Quelles sont les méthodes de conception utilisés pour réduire le bruit d'alimentation, la self des pistes et la diaphonie.

N.B. Les documents crut pages 3 & 4 peuvent être utilisés pour répondre aux questions correspondantes.

Exercice n°1 :

Sur une carte simple face de hauteur 1.6mm, on conçoit deux pistes de largeur 0.9mm, distante de 6mm et de longueur commune 7cm.

1.

a)         Déterminer la capacité parasite entre ces deux pistes.

b)        On éloigne les pistes d'un facteur de 2 et on réduit la longueur commune d'un facteur de 2 aussi ; Calculer la nouvelle capacité parasite entre les deux pistes.

2. Quelle est la méthode efficace pour réduire la capacité parasite entre les deux pistes.

Exercice n°2

On considère une partie du circuit imprimé d'une carte numérique flottante en technologie HCN1OS de 15 cm X 15 cm constitué par un plan de masse M et 3 pistes en cuivre A, B, C, D chacun d'épaisseur 35 µm. on suppose que l'inductance linéique est de 10 nH cm-1 et que la carte est placée à une hauteur h=lcm du châssis. Les pistes A, B, et C ont même longueur

(5 cm) et même largeur ( 0.5mm).

Soit une perturbation extérieure impulsive (de 200V avec un temps de montée de 2ns) appliquée entre la carte et châssis et on suppose que la piste A la plus sensible reçoit que 1% du courant parasite total.

La piste B est traversée par le signal horloge d'un microcontrôleur à 30 MHz et parcouru par 0.2 .A.

La piste C est parcourue par une impulsion de courant parasite 1.5A ayant un temps de montée de tm, égal à I ns:

La piste D est Une piste d'alimentation ( +5V).

1- Quels sont les circuits victimes et les circuits coupables ? et proposer une configuration des pistes pour minimiser les différents couplages effectués.

Calculer l'impédance du plan de masse M en continu et à la fréquence 30 MHz.

3-     Calculer la différence de potentiel aux bornes de la piste B.

4-        Calculer la tension aux bornes de la piste C par les deux méthodes temporelle et fréquentielle.

5- a- Calculer la capacité totale de couplage carte-châssis.

b-  Calculer l'intensité de courant parasite collectée par la piste A

c-    Sachant que le courant maximum fournit par une sortie HCMOS est de 20 mA, est il possible que la carte ne fonctionne plus ?

Exercice n°3

I. Soit à concevoir une piste d'une porte logique consommant à la commutation un courant de 40 mA en 3ns sur une carte d'époxy couverte d'une couche de 35 pin de cuivre; Sachant qu'une piste présente une self de l0nH/cm, quelle doit-être la longueur d'une piste pour avoir une tension de bruit ≤ 0 .2V.

R. En utilisant ln méthode des pistes en épingle à cheveux (une piste d'air Tentation est

accompagnée d'une piste à 0V), donner les dimensions des pistes délivrant une tension

de bruit 0.2V et que les pistes doivent être conçues pour un courant maximum de 3A

avec une variation de température de 20°C.