Publication: Critical prediction modeling for integrated circuits (ICs) electromagnetic compatibility (EMC) in smart automotive Industry
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Baba, Tamana | en_US |
dc.contributor.supervisor | Nurul Arfah Che Mustapha, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | Nurul Fadzlin Hasbullah, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T03:18:04Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T03:18:04Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.description.abstract | Driven by the UN 9.4 Sustainable Development Goal (SDG), by 2030, all industries and infrastructures are to be made sustainable with sound technology and industry. Automotive industry, especially the smart vehicle, is facing design challenges like susceptibility towards Electromagnetic Interference (EMI). EMI is a disturbance caused by an external source that affects an electrical circuit through Electromagnetic induction, electrostatic coupling, radiation, or conduction. Any device is said to have Electromagnetic Compatibility (EMC) if its performance is not deteriorated, and it functions error free in its intended Electromagnetic environment and at the same time does not affect the operation of other devices in the Electromagnetic environment. Electronic control devices calculate incorrect outputs because of EMI, and sensors give misleading values. It becomes more severe with double scaling down of the Integrated Circuits (IC) for every two years. Malfunctioning of the IC due to EMI problem can lead to loss of human life and catastrophic accidents as smart vehicle is highly dependent on electronic systems. Many techniques have been used over the years to check the EMC of ICs including both experimental measurement methods and EMC modeling methods. Effective modeling methods have been recently proposed that could predict the EMI situations in the IC. This research aims to develop an optimum modeling methodology for conducted EMI in an IC using the IBIS (Input/Output Buffer Information Specification) models of the test ICs. The objective is to investigate conducted emissions from the IC, develop corresponding noise models using “Total voltage” method and use the built noise source model for a test IC in system-level simulations and obtain the radiation patterns. The proposed methodology is verified by extracting noise sources and developing noise models using “Thevenin equivalent voltage” method and then obtaining the radiation patterns of the IC. The radiation patterns obtained from both Total voltage method and Thevenin equivalent method are compared, and they are found to be in good agreement with a relative difference of around 5% for the best-case scenario and a relative difference of less than 20% for all the cases considered. Apart from considering the Conducted Emissions from an IC, Signal Integrity (SI) issues of the DUT have also been considered in this research. Signal Integrity analysis of the ICs is carried out using IBIS models. This research will be a significant development in investigating the effect of the Conducted Electromagnetic Interference and assessing Electromagnetic Compatibilities at an early stage and also to tackle the Signal Integrity issues at an earlier stage to reduce overall design cost and time-to-market, as well as to improve durability and reliability. However, in future further investigations need to done on the Radiated Electromagnetic Interference. | en_US |
dc.description.abstractarabic | المستدامة (SDG);جميع الصناعات والبنى التحتية بحلول عام 2030 وبناءً على هدف الأمم المتحدة 9.4 للتنمية المستدامة يجب أن تصبح مستدامة. صناعة السيارات خاصة الذكية منها تواجه تحديات متعلقة بالتصميم مثل القابلية للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI). يتم تعريف EMI على أنه اضطراب ناتج عن مصدر خارجي يؤثر على دائرة كهربائية من خلال الحث الكهرومغناطيسي أو الاقتران الكهروستاتيكي أو الإشعاع أو التوصيل. الجهاز الذي لديه توافق كهرومغناطيسي (EMC) هو الجهاز الذي لديه القدرة على العمل في بيئة كهرومغناطيسية دون أن يتدهور أدائه و أن يعمل دون أخطاء في بيئته الكهرومغناطيسية, بالاضافة إلى عدم تأثيره على الاجهزة الأخرى التي تعمل معه بنفس الوقت وبنفس البيئة الكهرومغناطيسية. أجهزة التحكم الإلكترونية تقوم بحساب المخرجات الغير صحيحة بسبب EMI وتعطي المجسات قيمًا مضللة, ومع التصغير المزدوج للدوائر المتكاملة (IC) كل عامين تصبح هذه القيم أكثر حدة. EMI من الممكن أن تؤدي إلى خلل في عمل IC والذي بدوره من الممكن أن يؤدي إلى خسارة في الأرواح البشرية والحوادث الكارثية وذلك بسبب أن السيارة الذكية تعتمد بشكل كبير على الأنظمة الإلكترونية. خلال السنوات السابقة تم استخدام العديد من التقنيات التي تتضمن طرق القياس التجريبية وطرق نمذجة EMC من أجل فحص EMI الخاصة بالدوائر المتكاملة (IC). تم مؤخراً طرح طرق النمذجة الفعالة والتي لديها القدرة على التنبأ بحالات EMI في IC. هذا البحث يسعى إلى تطوير منهجية النمذجة المثلى من أجل إجراء اختبار EMI في IC وذلك بإستخدام نموذج IBIS (مواصفات معلومات المخزن المؤقت للإدخال / الإخراج). يهدف هذا البحث إلى التحقيق في الانبعاثات التي أجريت من IC, وباستخدام طريقة الجهد الكلي تطويرنماذج الضوضاء المقابلة, واستخدام نموذج مصدر الضوضاء المدمج لاختبار IC من خلال عمليات المحاكاة على مستوى النظام والحصول على أنماط الإشعاع. تم التحقق من المنهجية المقترحة وذلك من خلال استخلاص مصادر الضوضاء وتطوير نماذج الضوضاء باستخدام طريقة "Thevenin equivalent voltage" ومن ثم الحصول على أنماط إشعاع IC. أنماط الإشعاع التي تم الحصول عليها من طريقة الجهد الكلي تم مقارنتها مع طريقة الجهد المكافئ Thevenin, وتم التوصل إلى أنه من أجل الحصول على اتفاقية جيدة مع اختلاف نسبي يصل إلى حوالي 5% وذلك لأفضل سيناريو وفرق نسبي يصل لأقل من 20% لجميع الحالات الأخرى التي تم النظر فيها. في هذا البحث أيضا وبعيداً عن الانبعاثات التي أجريت من IC, تم النظر أيضاً في القضايا المتعلقة بسلامة الإشارة (SI) الخاصة ب DUT, وباستخدام نموذج IBIS تم إجراء تحليل سلامة الإشارة للدوائر المتكاملة. هذا البحث سيكون تطوراً ملحوظاً في التحقيق في تأثير التداخل الكهرومغناطيسي وتقييم التوافق الكهرومغناطيسي في مرحلة مبكرة, بالإضافة إلى معالجة القضايا المتعلقة بسلامة الإشارة في مرحلة مبكرة, وذلك من أجل تقليل تكلفة التصميم الإجمالية والوقت اللازم للتسويق, بالإضافة إلى تحسين المتانة والموثوقية. | en_US |
dc.description.callnumber | t TK 7874 B112C 2022 | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Critical prediction modeling for integrated circuits (ICs) elrctromagnetic compatibility (EMC) in smart automotive Industry / by Tamana Baba | en_US |
dc.description.identity | t11100476718TamanaBaba | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Engineering | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MSEE)--International Islamic University Malaysia, 2022. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xvi, 104 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Master of Science (Computer and Information Engineering) | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7114 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2022 | en_US |
dc.subject.lcsh | Integrated circuits -- Reliability | en_US |
dc.subject.lcsh | Electronic circuits -- Noise -- Computer simulation | en_US |
dc.subject.lcsh | Electromagnetic compatibility | en_US |
dc.title | Critical prediction modeling for integrated circuits (ICs) electromagnetic compatibility (EMC) in smart automotive Industry | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
License bundle
1 - 1 of 1