3 Transmission d`un signal parasité par un champ magnétique

Rapport de Travaux Pratiques
Compatibilité Electromagnétique
Gregory Heinrich
Alexandre Harly
Observations du correcteur :

Table des matières
TABLE DES MATIERES .................................................................................................................................... 2
1 OBJECTIFS ................................................................................................................................................. 3
2 LIGNES COUPLEES.................................................................................................................................. 4
2.1 ADAPTATION DES LIGNES .......................................................................................................................... 4
2.2 ONDE ARRIERE SEULE ................................................................................................................................ 4
2.2.1 Masse latérale ................................................................................................................................. 4
2.2.2 Masse centrale ................................................................................................................................ 5
2.3 ONDE AVANT SEULE .................................................................................................................................. 5
2.3.1 Masse latérale ................................................................................................................................. 5
2.3.2 Masse centrale ................................................................................................................................ 5
3 TRANSMISSION D’UN SIGNAL PARASITE PAR UN CHAMP MAGNETIQUE ........................... 6
3.1 MESURE SUR LE CABLE BLINDE ................................................................................................................. 6
3.2 MESURE SUR UN CABLE BLINDE ................................................................................................................. 6

1 Objectifs
Depuis 1996, les fabricants de circuits électroniques ont l’obligation de vérifier la
normalisation CEM. Ceci devient de plus important à mesure que la fréquence des dispositifs
augmente, car l’énergie transportée par les radiations émises est proportionnelle au carré de
leur fréquence. D’autre part, la réduction des tensions d’alimentation des circuits implique
que les bruits revêtent un caractère de plus en plus nuisible.
Ce TP a pour objectif de familiariser et sensibiliser les étudiants à l’importance de l’isolation
électromagnétique de circuits électroniques.
Dans la première partie du TP nous étudierons l’effet d’une ligne parasitante sur une ligne
parasitée lorsque celles-ci sont couplées.
Ensuite, nous verrons quelques techniques permettant de réduire la parasitage d’une ligne par
un champ magnétique généré par une bobine.

2 Lignes couplées
La manipulation à effectuer consiste à câbler sur une plaquette un circuit dont le schéma est
donné dans le sujet du TP.
La ligne parasitante est chargée grâce à un signal en échelon dont le temps de montée est
« lent ». La variation de charge et le déplacement de courant sur la ligne 1 vont faire
apparaître un signal sur la ligne parasitée.
On voit alors apparaître sur la ligne 2 :
- une onde arrière, qui se forme en C et qui se dirige vers Zc,
- une onde avant, qui se forme en D et se dirige vers Zd.
2.1 Adaptation des lignes
(fig. 1)
Quelle valeur choisir pour l’échelon en entrée ? Nous savons que le générateur a une
résistance interne de 50. Celui-ci est en série avec une résistance de 50. Par application du
principe du circuit diviseur de tension, la tension observée aux bornes de la résistance externe
avoisine la moitié de la tension spécifiée sur le générateur. On peut donc par exemple
demander au générateur de fournir 8 V pour retrouver une tension de 4V (cela simplifiera les
calculs des paramètres des ondes avant et arrière).
Afin de limiter les oscillations (i.e. le bruit) dues à l’influence des harmoniques du signal
d’entrée, on prendra un temps de montée du créneau relativement élevé pour réduire le spectre
en fréquence du signal.
Le signal émis se propage entre les points A et B en un temps . C’est le temps nécessaire au
courant pour parcourir une distance de 10m. si l’on ne considère que la ligne 1, on peut
mesurer ce temps de propagation en observant conjointement les signaux d’entrée et de sortie.
Le signal de sortie est en fait le signal d’entrée retardé de . Dans la pratique, on a donc un
temps de propagation de 50ns, c’est-à-dire une vitesse de propagation :
chkm
ns
m
t
d
Vprop 3
2
.200
50
10 1 
2.2 Onde arrière seule
2.2.1 Masse latérale
(fig. 2,3,4)
Si l’on augmente le temps de montée du signal d’entrée, on observe un tassement du signal
observé en sortie, de valeur maximale moyenne 1.5V. Celui-ci s’étend sur une durée de 2 :
c’est l’onde arrière.
D’autre part, comme :

U
K
Veondearrièr 41 max 
et U=4V, on en déduit
VK 5.1)1( 
.
On se place dans le cas d’une ligne courte : c’est-à-dire que l’on prend un temps de montée
plus grand que le temps de propagation dans la ligne. L’onde arrière devient de plus en plus
tassée à mesure que la ligne est courte.
2.2.2 Masse centrale
(fig. 5)
En masse centrale, on obtient
VK 75.0)1( 
. On a donc un blindage plus efficace car
l’amplitude des parasites diminue.
2.3 Onde avant seule
2.3.1 Masse latérale
(fig. 6)
Dans cette configuration le diélectrique peut être considéré homogène. Ceci implique que les
vitesses de propagation des ondes en mode différentiel et en mode commun sont égales. On
arrive aussi à K=1. Ce n’est donc pas l’onde avant que l’on observe, car celle-ci est
d’amplitude quasi-nulle, étant donné l’hypothèse d’un milieu homogène.
2.3.2 Masse centrale
(fig.7)