Susceptibilité des micro-contrôleurs aux agressions électromagnétiques

Micro-controller Susceptibility to electromagnetic disturbances

• Auteur / Autrice : Stéphane Baffreau
• Direction : Étienne Sicard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Conception de circuits microélectroniques et microsystèmes
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'étude des systèmes informatiques et automatiques (Toulouse)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compatibilité électromagnétique

Circuits intégrés

Microcontrôleurs

Mots clés libres

Emission parasite

Résumé

La prise en considération des contraintes de la compatibilité électromagnétique (CEM), initialement au niveau des équipements électroniques, se répercute aujourd'hui sur les circuits intégrés : l'objectif de cette étude est de contribuer à la réduction de la susceptibilité des micro-contrôleurs aux perturbations électromagnétiques en utilisant des méthodes de protections logicielles. Nous nous sommes intéressés aux origines de ces perturbations, à leur façon de se coupler au système et à leur propagation jusqu'au niveau du circuit intégré. Nous présentons également les différentes méthodes de mesures permettant de reproduire de tels champs électromagnétiques en laboratoire. La conception, la mise en œuvre et la validation d'un banc de test de susceptibilité reposant sur la méthode de mesure Direct Power Injection (IEC 62132-3) est également détaillée. Une carte de test a été conçue et développée autour d'un micro-contrôleur 16 bit afin de proposer un premier modèle de susceptibilité des composants. De plus, ce moyen de test nous a également permis d'évaluer l'efficacité de protections logicielles aussi bien pour des blocs analogiques que digitaux du micro-contrôleur.

Electromagnetic Compatibility (E. M. C. ) constraints that are taken into account at equipment level are now impacting integrated circuits: the goal of this study is to contribute to the improvement of the micro-controller immunity against electromagnetic aggressions using defensive software methodology. We investigate the origins of parasitic sources, the coupling mode to the system, and the propagation to the integrated circuit. We present different susceptibility measurement methods to produce such electromagnetic disturbance in a laboratory environment. The design, the test set-up and the validation of a susceptibility work bench using direct power injection (IEC 62132-3) injection. A test vehicle have been design and developed using a 16 bit micro-controller to propose a first integrated circuit immunity model. This test board allowed to evaluate the defensive software effectiveness for analogue and digital functional block of the micro-controller.