Intégrité du signal

Durée : 5 jours soit 35 h

Paris, du 02 au 06 décembre 2019

Paris, du 24 au 28 juin 2019
Paris, du 02 au 06 décembre 2019

Prix : 2 150 €

INTEGRITE DU SIGNAL Bulletin d'inscription

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Objectifs

Objectif principal :

A l’issue de cette formation, le stagiaire sera capable de prendre en compte les difficultés de conception liées à la montée du débit des transmissions (pertes, diaphonie, conversion de mode, non linéarité, etc.). Il pourra appréhender les limites en dynamique et en fréquence des signaux et leur propagation et ainsi utiliser des outils d’aide à la conception pour l’implantation et le routage des cartes comme pour les transmissions filaires

Objectif pédagogique :

Le but de cette formation est de :    

  • Identifier les causes et les effets des bruits superposés aux signaux
  • Maîtriser les bruits d’alimentation et leur découplage (Ground bounce et power integrity)
  • Pouvoir simuler les effets de ligne et modéliser l’intégrité des signaux (SI)
  • Identifier les principaux pièges à la conception d’une carte électronique, dont le choix des composants et leur mise en œuvre
  • Pouvoir analyser les effets des filtres – linéaires ou non – et pouvoir calculer un circuit de protection contre les surtensions

Programme

1 – Rapport signal à bruit

Rappels et définitions
FFT et FFT inverse
Bruits thermique et de quantification
Valeurs crête, moyenne et médiane
Densité de probabilité en amplitude (APD)
Bruit en excès et 1/F – Choix de la techno
Dynamique sans parasite (SFDR)
SINAD et nombre de bits effectifs (ENOB)
Relations entre THD, SNR et SINAD
Non linéarité intégrale et différentielle (INL, DNL)
Taux d’erreurs binaires (BER, BEP)

2 – Marge de bruit

Confusions des notions de terre, masse et 0 V
Marges statique et dynamique de bruit
« Ground bounce »: cause, mesure et effets
Pente des fronts, commutations simultanées
Jitter, inductance de boîtier, débit maximal
Choix des couches et « stacking »
Détection d’enveloppe : exemple

3 – Bruit d’alimentation (PI)

Bruit des convertisseurs d’alimentation
Impédance d’un bus d’alimentation
Retour du courant Changement de couche
Modélisation d’une alimentation par plans
Spectre du courant consommé
Effet de cavité entre plans, distance entre vias
Bruit d’alimentation et « Jitter » induit
Impédance d’alimentation et effets de via
Problèmes des fentes / résonances de structures
« Power integrity », PSRR et découplage

4 – Effets de ligne

Electromagnétisme, perméabilité et permittivité
Propagation conduite et rayonnée
Circulation des courants, vitesse de propagation
Impédance caractéristique / paramètres de ligne
Champs proches et lointains propagation
Mesures des temps de transition et de retard
Simulation de l’effet de peau Rugosité
Inductance de plans finis et imparfaits
Les deux types de résonance Mesures 50 Ω
Effets des pertes d’une ligne Simulation
Pertes diélectriques et choix du diélectrique
« HDI », intégration haute densité et microvias
Préaccentuation, peaking, égalisation active
« TDR » Réflectométrie : Mesures et simulation
« Overshoot », « Ringing », formes d’ondes
Effets et risques des serpentins
Pad de condensateurs, via et effet de stub
Risque de double basculement Adaptation
Paramètres S : mesures et simulation
Incrustation Désincrustation
Calibrage OSM / OSTM Abaque de Smith
Connecteurs pour signaux HF Simulation
Routage des horloges rapides
Simulation d’impédance répartie

5 – Composants actifs

Doubles sources / fiches techniques
Distorsion de croisement et effets
Références et régulateurs de tension
Filtrage en sortie d’amplificateur
Analyse et validation de schéma
Bus parallèles ou liaisons série
« SerDes » (Sérialiseur/désérialiseur)
QFP, BGA, « wire bond », « flip chip »
RLC et SIP Drivers LVDS
Interconnexions à haute densité (HDI)
Métastabilité Double synchronisation
Diagramme de l’œil et histogramme
Notion de masque – Taux d’erreur
Modulations amplitude et phase
Modulation OFDM Constellation
Mesures de la gigue (« Jitter ») – Effets
Bruit de phase – Effet sur ADC / DAC
Horloges à étalement de spectre (SSC)

6 – Diaphonies et champs proches

Diaphonies capacitive et inductive
Paradiaphonie / télédiaphonie modélisation
« Glitch » par diaphonie : pull-in et Push-out
Diaphonie entre lignes – effets de la charge
« NEXT », « FEXT » et « Alien »
Rapport diaphonie / atténuation (ACR)
Connecteurs et sonde de champ proche

7 – Liaisons différentielles

Composants magnétiques et symétrisation
Perte de conversion longitudinale (LCL, TCL)
BER et réjection du mode commun (CMRR)
Dissymétries de liaison : implantation routage
Effet du biais (Skew) et autres dissymétries
Z pair, Z impair (Zodd et Zeven)
Microstrip ou stripline Émission rayonnée

8 – Composants de protection

Phénomène de « latch-up »
Valeurs maxi absolues et risques
Protections en entrée d’alimentation
Diodes d’écrêtage (« clamping »)
Tenue des résisteurs aux surcharges
Simulation en F et t de filtres passebas
Problèmes et choix d’un condensateur
Limiteurs de surtension Choix de Transzorb
Filtres linéaires ou non linéaires – Exemples
Zt de câble blindé et effet réducteur
Choix de câble et de connecteur blindé

9 – Modélisation en IS

Pourquoi simuler l’IS ? Modèle de composant
Solveurs PEEC ou SPICE Paramètres S
Modèle IBIS (norme 620141)
Modèle ICEMC (série 62433x) / LECCS–I/O
Modélisation en immunité : ICIM (62132x)
Solveurs de champs et validation du résultat

Public / Pré-requis

Ingénieurs et techniciens de bureau d'étude de conception - Ingénieur et techniciens de mise au point de circuits rapides ou à grande dynamique - Concepteurs et intégrateurs de systèmes électroniques performants

Niveau de base en physique de tout technicien supérieur
Niveau de base en mathématique de tout technicien supérieur
Une expérience préalable en conception électronique est souhaitable

Méthodes / Modalités Pédagogiques

Vérification des pré-requis
Action de formation :
• Support de cours
• Exercices pratiques
• Démonstrations pratiques si possible
Evaluation des acquis :
• QCM en fin de session

Formation d’adaptation et de développement des compétences dispensée en présentiel
Programme adaptable en durée et contenu en intra entreprise
Attestation de fin de formation

Formateur et consultant terrain de plus de 10 ans d’expérience