Comment gérer les effets parasites et les sources de bruit dans les circuits RC ou RL lors de l’analyse transitoire ?

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L’analyse transitoire des circuits RC et RL est une tâche courante dans la conception de circuits électroniques, mais il peut être difficile de tenir compte des effets des composants parasites et des sources de bruit qui peuvent dégrader les performances ou la précision du circuit. Les composants parasites sont des éléments indésirables qui résultent des propriétés physiques des composants du circuit, telles que la résistance, la capacité ou l’inductance. Les sources de bruit sont des fluctuations aléatoires de tension ou de courant provenant de diverses sources, telles que le bruit thermique, le bruit de tir ou les interférences. Dans cet article, vous apprendrez à gérer les effets parasites et les sources de bruit dans les circuits RC et RL lors de l’analyse transitoire en suivant ces étapes :

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1 Identifier les composants parasites

La première étape consiste à identifier les composants parasites qui peuvent affecter votre circuit. Il peut s’agir d’une résistance parasite, d’une capacité ou d’une inductance en série ou en parallèle avec vos composants idéaux, ou d’un couplage parasite entre différentes parties du circuit. Vous pouvez utiliser des feuilles de données, des modèles ou des mesures pour estimer les valeurs des composants parasites, ou vous pouvez utiliser des outils de simulation pour les identifier. Vous devez également tenir compte de la gamme de fréquences et de l’échelle de temps de votre analyse transitoire, car certains effets parasites peuvent être négligeables à basse fréquence ou de courte durée, tandis que d’autres peuvent devenir dominants à haute fréquence ou à longue durée.

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Hemanth Nag Chopparapu

Specialization in VLSI||Communication and Telemetry Engineer at KLSAT||Interned at National Remote Sensing Centre-ISRO|| Interned at Tessolve Semiconductors ||Verilog||C|| JAVA||ECE Undergrad '25|| Anchor @Pulse Event
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Handling parasitic effects and noise in RC or RL circuits during transient analysis involves accurately modeling parasitics, using proper shielding and grounding techniques, and implementing low-pass filters to attenuate high-frequency noise. Additionally, choosing high-quality, low-noise components and utilizing advanced simulation tools helps ensure accurate and stable circuit behavior.

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2 Modéliser les sources de bruit

La deuxième étape consiste à modéliser les sources de bruit qui peuvent affecter votre circuit. Il peut s’agir de sources de bruit intrinsèques, telles que le bruit thermique ou le bruit de tir, ou de sources de bruit extrinsèques, telles que les interférences électromagnétiques ou le bruit d’alimentation. Vous pouvez utiliser des formules, des modèles ou des mesures pour estimer la puissance ou la tension du bruit de chaque source de bruit, ou vous pouvez utiliser des outils de simulation pour générer des signaux de bruit aléatoires. Vous devez également tenir compte du spectre de fréquences et de la corrélation des sources de bruit, car certaines sources de bruit peuvent avoir un spectre plat ou blanc, tandis que d’autres peuvent avoir un spectre coloré ou façonné, et certaines sources de bruit peuvent être indépendantes, tandis que d’autres peuvent être corrélées.

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Ricardo Erckert

integrated circuit design at erckert engineering
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Check if the noise sources are statistically correlated or not. Uncorrelated noise: add the power of the sources Correlated noise: add the amplitudes of the noise.

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3 Analyser la réponse du circuit

La troisième étape consiste à analyser la réponse du circuit au signal d’entrée transitoire et aux sources de bruit. Vous pouvez utiliser des méthodes analytiques, telles que les équations différentielles ou les transformées de Laplace, ou des méthodes numériques, telles que les différences finies ou les méthodes par éléments finis, pour déterminer la tension ou le courant aux bornes de chaque composant du circuit. Vous devez également utiliser des outils appropriés, tels que des oscilloscopes, des analyseurs de spectre ou des multimètres, pour mesurer la réponse réelle du circuit et la comparer aux résultats théoriques ou simulés. Vous devez également évaluer la qualité et la fiabilité de la réponse du circuit, telles que le temps de montée, le temps de stabilisation, le dépassement, le sous-dépassement, le rapport signal/bruit ou le taux d’erreur.

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Ricardo Erckert

integrated circuit design at erckert engineering
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Even if the spectra look the same a transient measurement (for instance an approximation of a Dirac pulse) and a noise measurement (for instance white noise) can lead to completely different results. This is caused by non linear circuit behavior (pulse compression, rectification etc.). => a pulse test can't replace a test using RF sweeps.

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4 Atténuer les effets parasitaires

La quatrième étape consiste à atténuer les effets parasites qui peuvent dégrader les performances ou la précision du circuit. Vous pouvez utiliser diverses techniques, telles que la sélection de composants, l’optimisation de la disposition, le blindage, le filtrage ou la compensation, pour réduire ou éliminer l’impact des composants parasites. Par exemple, vous pouvez choisir des composants à faible valeur parasite, les disposer dans une disposition compacte et symétrique, utiliser des fils blindés ou des plans de masse pour empêcher le couplage, utiliser des condensateurs ou des inductances pour filtrer le bruit haute ou basse fréquence, ou utiliser des circuits de rétroaction ou de rétroaction pour compenser les effets parasites.

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5 Réduire les sources de bruit

La cinquième étape consiste à réduire les sources de bruit qui peuvent dégrader les performances ou la précision du circuit. Vous pouvez utiliser diverses techniques, telles que la réduction du bruit, la suppression du bruit, la mise en forme du bruit ou le codage du bruit, pour réduire ou éliminer l’impact des sources de bruit. Par exemple, vous pouvez utiliser des composants, des blocs d’alimentation ou des amplificateurs à faible bruit, utiliser des signaux ou des circuits différentiels ou symétriques pour annuler le bruit en mode commun, utiliser le suréchantillonnage ou la modulation delta-sigma pour façonner le spectre du bruit, ou utiliser des codes de correction d’erreur ou de cryptage pour récupérer le signal du bruit.

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6 Testez et vérifiez le circuit

La dernière étape consiste à tester et à vérifier les performances et la précision du circuit dans différentes conditions et scénarios. Vous pouvez utiliser différentes méthodes, telles que l’analyse de sensibilité, l’analyse du cas le plus défavorable, l’analyse de Monte Carlo ou l’analyse des défauts, pour tester la réponse du circuit aux variations du signal d’entrée, des composants parasites ou des sources de bruit. Vous pouvez également utiliser diverses normes, spécifications ou benchmarks pour vérifier les performances et la précision du circuit par rapport aux exigences ou aux attentes de conception. Vous devez également documenter et rapporter les résultats et les conclusions de votre analyse transitoire et fournir des recommandations d’amélioration ou d’optimisation.

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7 Voici ce qu’il faut considérer d’autre

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George Goodman

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The question is vague and the answer is vague and useless. As with all AI narratives of this type, the answer is intended to seem erudite, but is in fact content free. Please do not pollute our technical literature with articles of this type.

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1 Identifier les composants parasites

2 Modéliser les sources de bruit

3 Analyser la réponse du circuit

4 Atténuer les effets parasitaires

5 Réduire les sources de bruit

6 Testez et vérifiez le circuit

7 Voici ce qu’il faut considérer d’autre

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