RAZISKAVA ELEKTROMAGNETNIH SEVALNIH EMISIJ ELEKTRONSKIH NAPRAV ZA AVTOMOBILSKO PODROČJEErgaver, Gregor (Avtor) Trontelj, Janez (Mentor) elektromagnetne sevalne emisijeelektromagnetne prevodne emisije integriranega vezjaavtomobilska industrijaCISPR25 standardHertzov dipolsofazni tokEMI sprejemnikSTFTožičenjeintegrirano vezjeICEM-CE modelStroge zahteve po elektromagnetni združljivosti elektronskih naprav v avtomobilski industriji ženejo načrtovalce k iskanju optimalnih, cenovno dostopnih rešitev EMC izzivov že v začetni fazi priprave koncepta elektronske naprave. Elektromagnetno združljivost koncepta se navadno preverja šele, ko je na voljo njegov prototip. Disertacija predstavlja simulacijske modele in algoritme, ki omogočajo načrtovalcem oceno oziroma izračun elektromagnetnih sevalne emisij virtualnega modela koncepta elektronske naprave. Simulacijski modeli omogočajo analizo elektromagnetnih sevalnih emisij ter omogočajo zaznavanje in predhodno reševanje potencialnih problemov, v povezavi z zmanjševanjem nivojev emisij. Na podlagi merilne postavitve ožičenja iz standarda CISPR25 smo izdelali model za oceno elektromagnetnih sevalnih emisij ožičenja elektronske naprave. Model za izračun sevalnih emisij potrebuje porazdelitev amplitude in faze sofaznega toka ožičenja, ki ga izračunamo z modelom za oceno amplitude in faze sofaznega toka ožičenja. Model omogoča izračun amplitude in faze sofaznega toka ožičenja iz rezultatov simulacij celotnega modela za oceno nivojev elektromagnetnih sevalnih emisij v časovnem ali frekvenčnem prostoru. Simulacijski model vključuje tudi simulirane dejanske gradnike elektronske naprave npr. tiskano vezje, priključki, integrirano vezje, ožičenje, zaključitve ožičenja idr. V delu smo se osredotočili na elektronsko napravo, katere izvor emisij se nahaja v digitalnem delu CMOS integriranega vezja. Izdelali smo tudi model EMI sprejemnika, ki pretvori rezultate simulacij iz časovnega v frekvenčni prostor z upoštevanjem lastnosti EMI sprejemnika in tudi kot rezultat vrne pravilno fazo spektra. Oba modela, model za oceno amplitude in faze sofaznega toka ožičenja in model za oceno nivojev elektromagnetnih sevalnih emisij ožičenja smo verificirali v dveh EMC laboratorijih akreditiranih po standardu ISO/IEC 17025. V zadnjem delu disertacije predstavimo modeliranje sevalnih emisij testnega elektronskega vezja, ki bi bil namenjen za implementacijo senzorske aplikacije za vgradnjo v avtomobilski industriji. Elektronsko vezje vsebuje načrtano CMOS integrirano vezje, ki je poglaviten izvor elektromagnetnih emisij. Načrtali smo dve verziji integriranega vezja, ki se razlikujeta v načinu preklapljanja sinhronega digitalnega dela. V REF verziji integriranega vezja vse celice digitalnega dela preklapljajo sočasno, v SCT verziji pa je preklapljanje celic digitalnega dela razporejeno v eni periodi urinega cikla (ang. clock-skew). Izdelali smo simulacijske modele v časovnem in frekvenčnem prostoru za oceno prevodnih emisij integriranega vezja in rezultate simulacij primerjali z meritvami. Izdelali smo tudi simulacijske modele v časovnem in frekvenčnem prostoru za oceno sevalnih emisij elektronske naprave z integriranim vezje in rezultate primerjali z meritvami. Odstopanja med meritvami in rezultati simulacij smo analizirali ter izpostavili glavne vzroke za odstopanja.20172017-05-22 14:10:02Doktorsko delo/naloga92362sl