Sazlama üçün ənənəvi vasitələr PCB daxildir: vaxt domeninin osiloskopu, TDR (zaman domeninin reflektometriyası) osiloskopu, məntiq analizatoru və tezlik domeninin spektr analizatoru və digər avadanlıqlar, lakin bu üsullar PCB lövhəsinin ümumi məlumatlarını əks etdirə bilməz. data. PCB lövhəsinə həmçinin çap dövrə lövhəsi, çap dövrə lövhəsi, qısaca çap dövrə lövhəsi, qısaca olaraq PCB (çap dövrə lövhəsi) və ya PWB (çap naqil lövhəsi) deyilir, əsas material kimi izolyasiya lövhəsindən istifadə edilir, müəyyən ölçüdə kəsilir və ən azı əlavə olunur Əvvəlki cihazın elektron komponentlərinin şassisini əvəz etmək və elektron komponentlər arasında qarşılıqlı əlaqəni həyata keçirmək üçün deşikləri olan bir keçirici nümunə (məsələn, komponent dəlikləri, bərkidici deliklər, metallaşdırılmış deşiklər və s.) Bu lövhə elektron çap üsulu ilə hazırlandığından ona “çap” dövrə lövhəsi deyilir. “Çap dövrə lövhəsi”ni “çap dövrə” adlandırmaq düzgün deyil, çünki “çap edilmiş komponentlər” yoxdur, yalnız çap dövrə lövhəsində naqillər var.

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

Emscan elektromaqnit uyğunluğunun skan sistemi, PCB-nin cərəyanını yüksək sürətlə ölçə bilən patentləşdirilmiş sıra antena texnologiyasından və elektron keçid texnologiyasından istifadə edir. Emscan-ın açarı, skanerdə yerləşdirilən işləyən PCB-nin yaxın sahədə radiasiyasını ölçmək üçün patentləşdirilmiş sıra antenanın istifadəsidir. Bu antenna massivi 40 qatlı dövrə platasına daxil edilmiş 32 x 1280 (8) kiçik H-sahə zondlarından ibarətdir və PCB-ni sınaqdan keçirmək üçün dövrə lövhəsinə qoruyucu təbəqə əlavə edilir. Spektr skanının nəticələri bizə EUT tərəfindən yaradılan spektr haqqında kobud bir anlayış verə bilər: neçə tezlik komponenti var və hər bir tezlik komponentinin təxmini miqyası.

Tam zolaqlı tarama

PCB lövhəsinin dizaynı dövrə dizayneri tərəfindən tələb olunan funksiyaları həyata keçirmək üçün dövrə sxematik diaqramına əsaslanır. Çap dövrə lövhəsinin dizaynı, əsasən, xarici birləşmələrin düzülüşü, daxili elektron komponentlərin optimallaşdırılmış sxemi, metal birləşmələrin və deşiklərin optimallaşdırılmış sxemi, elektromaqnit qorunması və digər amillər kimi müxtəlif amilləri nəzərə almalı olan layout dizaynına aiddir. istilik yayılması. Mükəmməl layout dizaynı istehsal xərclərinə qənaət edə və yaxşı dövrə performansına və istilik yayılması performansına nail ola bilər. Sadə plan dizaynı əl ilə həyata keçirilə bilər, mürəkkəb plan dizaynı isə kompüter dəstəkli dizaynın köməyi ilə həyata keçirilməlidir.

Spektr/məkan tarama funksiyasını yerinə yetirərkən, işləyən PCB-ni skanerə qoyun. PCB skanerin şəbəkəsi ilə 7.6 mm × 7.6 mm şəbəkələrə bölünür (hər bir şəbəkədə H-sahə zondu var) və hər bir zondun tam tezlik diapazonunu skan etdikdən sonra icra edin (tezlik diapazonu 10 kHz-3 GHz arasında ola bilər) , Emscan nəhayət, iki şəkil verir, yəni sintez edilmiş spektroqram (Şəkil 1) və sintez edilmiş kosmik xəritə (Şəkil 2).

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

Spektr/məkan skanı bütün tarama sahəsində hər bir zondun bütün spektr məlumatlarını əldə edir. Spektr/məkan skanını həyata keçirdikdən sonra siz bütün məkanlarda bütün tezliklərin elektromaqnit şüalanma məlumatını əldə edə bilərsiniz. Siz Şəkil 1 və Şəkil 2-də spektr/məkan skan məlumatlarını bir dəstə məkan skan məlumatı və ya bir dəstə spektr kimi təsəvvür edə bilərsiniz Məlumatı skan edin. bacararsan:

1. Şəkil 3-də göstərildiyi kimi, məkan skanının nəticəsini görmək kimi, göstərilən tezlik nöqtəsinin (bir və ya bir neçə tezlik) məkan paylama xəritəsini nəzərdən keçirin.

2. Spektrin skan nəticəsini görmək kimi, müəyyən edilmiş fiziki yer nöqtəsinin (bir və ya daha çox şəbəkə) spektroqramına baxın.

Şəkil 3-dəki müxtəlif məkan paylama diaqramları təyin olunmuş tezlik nöqtələri vasitəsilə baxılan tezlik nöqtələrinin fəza qarın diaqramlarıdır. Şəkildəki ən yuxarı spektroqramda × ilə tezlik nöqtəsini təyin etməklə əldə edilir. Siz hər bir tezlik nöqtəsinin məkan paylanmasına baxmaq üçün tezlik nöqtəsini təyin edə bilərsiniz və ya bir neçə tezlik nöqtəsini təyin edə bilərsiniz, məsələn, ümumi spektroqramı görmək üçün 83M-in bütün harmonik nöqtələrini təyin edin.

Şəkil 4-dəki spektroqramda boz hissə ümumi spektroqram, mavi hissə isə göstərilən mövqedəki spektroqramdır. PCB-də fiziki yeri × ilə göstərərək, spektroqramı (mavi) və həmin mövqedə yaradılan ümumi spektroqramı (boz) müqayisə edərək, müdaxilə mənbəyinin yeri tapılır. Şəkil 4-dən görünür ki, bu üsul həm genişzolaqlı müdaxilə, həm də dar zolaqlı müdaxilə üçün müdaxilə mənbəyinin yerini tez tapa bilir.

Elektromaqnit müdaxiləsinin mənbəyini tez tapın

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

Spektr analizatoru elektrik siqnallarının spektr strukturunu öyrənmək üçün bir vasitədir. Siqnal təhrifini, modulyasiyanı, spektral təmizliyi, tezlik sabitliyini və intermodulyasiya təhrifini ölçmək üçün istifadə olunur. Gücləndiricilər və filtrlər kimi müəyyən dövrə sistemlərini ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Parametr çoxməqsədli elektron ölçmə alətidir. Onu tezlik domeninin osiloskopu, izləmə osiloskopu, analiz osiloskopu, harmonik analizator, tezlik xarakteristikası analizatoru və ya Furye analizatoru da adlandırmaq olar. Müasir spektr analizatorları analiz nəticələrini analoq və ya rəqəmsal üsullarla göstərə bilər və çox aşağı tezlikdən 1 Hz-dən aşağı millimetraltı dalğa zolaqlarına qədər bütün radiotezlik diapazonlarında elektrik siqnallarını təhlil edə bilər.

Spektr analizatorundan və tək yaxın sahəli zonddan istifadə etməklə “müdaxilə mənbələri” də müəyyən edilə bilər. Burada biz metafora kimi “yanğı söndürmə” üsulundan istifadə edirik. Uzaq sahə testi (EMC standart testi) “yanğın aşkarlanması” ilə müqayisə edilə bilər. Tezlik nöqtəsi həddi aşarsa, “yanğın aşkar edilmişdir” kimi qəbul edilir. Ənənəvi “spektr analizatoru + tək zond” həlli ümumiyyətlə EMI mühəndisləri tərəfindən “alovun şassinin hansı hissəsindən çıxdığını” aşkar etmək üçün istifadə olunur. Alov aşkar edildikdən sonra, ümumi EMI söndürmə üsulu qoruyucu və filtrdən istifadə etməkdir. Məhsulun içərisində “Alov” örtülüdür. Emscan bizə müdaxilə mənbəyinin mənbəyini – “yanğın” aşkar etməyə imkan verir, həm də “yanğın”, yəni müdaxilə mənbəyinin yayılma üsulunu görməyə imkan verir.

Aydındır ki, “tam elektromaqnit məlumatından” istifadə edərək, elektromaqnit müdaxilə mənbələrini tapmaq çox rahatdır, nəinki darzolaqlı elektromaqnit müdaxiləsi problemini həll edə bilər, həm də genişzolaqlı elektromaqnit müdaxiləsi üçün effektivdir.

Ümumi üsul aşağıdakı kimidir:

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

(1) Əsas dalğanın məkan paylanmasını yoxlayın və əsas dalğanın məkan paylama xəritəsində ən böyük amplitudalı fiziki vəziyyəti tapın. Genişzolaqlı müdaxilə üçün genişzolaqlı müdaxilənin ortasında bir tezlik təyin edin (məsələn, 60MHz-80MHz genişzolaqlı müdaxilə, biz 70MHz təyin edə bilərik), tezlik nöqtəsinin məkan paylanmasını yoxlayın və ən böyük amplituda olan fiziki yeri tapın.

(2) Yeri göstərin və yerin spektroqramına baxın. Bu mövqedəki hər bir harmonik nöqtənin amplitüdünün ümumi spektroqrama uyğun olub olmadığını yoxlayın. Əgər onlar üst-üstə düşürsə, bu o deməkdir ki, təyin olunmuş yer bu müdaxilələri yaradan ən güclü yerdir. Genişzolaqlı müdaxilə üçün yerin bütün genişzolaqlı müdaxilənin maksimum yeri olub olmadığını yoxlayın.

(3) Bir çox hallarda bütün harmoniklər bir yerdə yaranmır. Bəzən hətta harmoniklər və tək harmoniklər müxtəlif yerlərdə yaranır və ya hər bir harmonik komponent müxtəlif yerlərdə yarana bilər. Bu halda, əhəmiyyət verdiyiniz tezlik nöqtələrinin məkan paylanmasına baxaraq, ən güclü şüalanma olan yeri tapa bilərsiniz.

(4) Ən güclü radiasiya olan yerlərdə tədbirlər görmək, şübhəsiz ki, EMI/EMC problemlərinin ən effektiv həllidir.

“Mənbə” və yayılma yolunu həqiqətən izləyə bilən bu cür EMI araşdırma metodu mühəndislərə EMI problemlərini ən aşağı qiymətə və ən sürətli sürətlə aradan qaldırmağa imkan verir. Rabitə cihazının faktiki ölçmə vəziyyətində, telefon xəttinin kabelindən şüalanan müdaxilə. Yuxarıda qeyd olunan izləmə və skanlamanı həyata keçirmək üçün EMSCAN-dan istifadə etdikdən sonra nəhayət prosessor lövhəsində daha bir neçə filtr kondensatoru quraşdırıldı ki, bu da mühəndisin həll edə bilmədiyi EMI problemini həll etdi.

Dövrə xətasının yerini tez tapın

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

PCB mürəkkəbliyinin artması ilə ayıklamanın çətinliyi və iş yükü də artır. Bir osiloskop və ya məntiq analizatoru ilə eyni vaxtda yalnız bir və ya məhdud sayda siqnal xətti müşahidə edilə bilər. Bununla belə, PCB-də minlərlə siqnal xətti ola bilər. Mühəndislər problemi yalnız təcrübə və ya şansla tapa bilərlər. Problem.

Normal lövhənin və nasaz lövhənin “tam elektromaqnit məlumatı”na sahib olsaq, anormal tezlik spektrini tapmaq üçün ikisinin məlumatlarını müqayisə edə bilərik və sonra “müdaxilə mənbəyinin yerləşdirilməsi texnologiyası”ndan istifadə edərək cihazın yerini öyrənə bilərik. anormal tezlik spektri. Arızanın yerini və səbəbini tapın.

Şəkil 5-də normal lövhənin və nasaz lövhənin tezlik spektri göstərilir. Müqayisə vasitəsilə, nasaz lövhədə anormal genişzolaqlı müdaxilənin olduğunu tapmaq asandır.

Sonra Şəkil 6-da göstərildiyi kimi, nasaz lövhənin məkan paylama xəritəsində bu “qeyri-normal tezlik spektrinin” yarandığı yeri tapın. Bu yolla nasazlığın yeri şəbəkədə (7.6 mm×7.6 mm) yerləşir və problem çox ciddi ola bilər. Tezliklə diaqnoz qoyulacaq.

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

PCB dizayn keyfiyyətinin qiymətləndirilməsi üçün tətbiq halları

Yaxşı bir PCB mühəndis tərəfindən diqqətlə dizayn edilməlidir. Nəzərə alınmalı olan məsələlərə aşağıdakılar daxildir:

(1) Ağlabatan kaskad dizayn

Xüsusilə yer müstəvisi və güc müstəvisinin düzülüşü və çox radiasiya yaradan həssas siqnal xətlərinin və siqnal xətlərinin yerləşdiyi təbəqənin dizaynı. Yer müstəvisinin və güc müstəvisinin bölünməsi və bölünmüş ərazidə siqnal xətlərinin yönləndirilməsi də var.

(2) Siqnal xəttinin empedansını mümkün qədər davamlı saxlayın

Mümkün qədər az yol; mümkün qədər az düzbucaqlı izlər; və mümkün qədər kiçik cərəyan qaytarma sahəsi, o, daha az harmonik və daha aşağı radiasiya intensivliyi yarada bilər.

(3) Yaxşı güc filtri

Ağlabatan filtr kondansatör növü, tutum dəyəri, kəmiyyət və yerləşdirmə mövqeyi, eləcə də yer müstəvisinin və güc müstəvisinin ağlabatan laylı düzülüşü elektromaqnit müdaxiləsinin mümkün olan ən kiçik sahədə idarə olunmasını təmin edə bilər.

(4) Yer müstəvisinin bütövlüyünü təmin etməyə çalışın

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

Mümkün qədər az yol; təhlükəsizlik boşluğu ilə ağlabatan; məqbul cihazın tərtibatı; yer müstəvisinin bütövlüyünü maksimum dərəcədə təmin etmək üçün tənzimləmə yolu ilə ağlabatan. Əksinə, sıx keçidlər və çox böyük təhlükəsizlik məsafəsi və ya əsassız cihazın yerləşdirilməsi yer müstəvisinin və güc müstəvisinin bütövlüyünə ciddi təsir göstərəcək, nəticədə çoxlu induktiv çarpışma, ümumi rejimli şüalanma və dövrənin daha çox. xarici müdaxiləyə həssasdır.

(5) Siqnal bütövlüyü və elektromaqnit uyğunluğu arasında kompromis tapın

Avadanlığın normal işləməsini təmin etmək məqsədi ilə siqnalın yaratdığı elektromaqnit şüalanmasının amplitudasını və harmoniklərinin sayını azaltmaq üçün siqnalın yüksəlmə və enmə kənar vaxtını mümkün qədər artırın. Məsələn, uyğun bir amortizasiya rezistorunu, uyğun filtrləmə metodunu və s.

Keçmişdə PCB tərəfindən yaradılan tam elektromaqnit sahəsi məlumatının istifadəsi PCB dizaynının keyfiyyətini elmi olaraq qiymətləndirə bilər. PCB-nin tam elektromaqnit məlumatından istifadə edərək, PCB-nin dizayn keyfiyyəti aşağıdakı dörd aspektdən qiymətləndirilə bilər: 1. Tezlik nöqtələrinin sayı: harmoniklərin sayı. 2. Keçici müdaxilə: qeyri-sabit elektromaqnit müdaxiləsi. 3. Radiasiya intensivliyi: hər bir tezlik nöqtəsində elektromaqnit müdaxiləsinin böyüklüyü. 4. Paylama sahəsi: PCB-də hər bir tezlik nöqtəsində elektromaqnit müdaxiləsinin paylanma sahəsinin ölçüsü.

Aşağıdakı nümunədə A lövhəsi B lövhəsinin təkmilləşdirilməsidir. İki lövhənin sxematik diaqramları və əsas komponentlərin düzülüşü tamamilə eynidır. İki lövhənin spektri/məkan skanının nəticələri Şəkil 7-də göstərilmişdir:

Şəkil 7-dəki spektroqramdan görünə bilər ki, A lövhəsinin keyfiyyəti B lövhəsindən açıq-aydın daha yaxşıdır, çünki:

1. A lövhəsinin tezlik nöqtələrinin sayı açıq şəkildə B lövhəsininkindən azdır;

2. A lövhəsinin əksər tezlik nöqtələrinin amplitudası B lövhəsininkindən kiçikdir;

3. A lövhəsinin keçici müdaxiləsi (qeyd olunmayan tezlik nöqtələri) B lövhəsininkindən azdır.

PCB elektromaqnit məlumatını necə əldə etmək və tətbiq etmək olar

Kosmik diaqramdan görünə bilər ki, A plitəsinin ümumi elektromaqnit müdaxiləsinin paylanma sahəsi B plitəsindən xeyli kiçikdir. Müəyyən bir tezlik nöqtəsində elektromaqnit müdaxiləsinin paylanmasına nəzər salaq. Şəkil 462-də göstərilən 8MHz tezlik nöqtəsində elektromaqnit müdaxiləsinin paylanmasına əsasən, A plitəsinin amplitudası kiçik, sahəsi isə kiçikdir. B lövhəsi geniş diapazona və xüsusilə geniş yayılma sahəsinə malikdir.

Bu məqalənin xülasəsi

PCB-nin tam elektromaqnit məlumatı bizə ümumi PCB haqqında çox intuitiv anlayışa malik olmağa imkan verir ki, bu da təkcə mühəndislərə EMI/EMC problemlərini həll etməyə kömək etmir, həm də mühəndislərə PCB-də debug etməyə və PCB-nin dizayn keyfiyyətini davamlı olaraq yaxşılaşdırmağa kömək edir. Eynilə, EMSCAN-ın bir çox tətbiqləri var, məsələn, mühəndislərə elektromaqnit həssaslıq məsələlərini həll etməkdə kömək etmək və s.