site logo

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю PCB?

Традыцыйныя інструменты для адладкі Друкаваная плата ўключаюць: асцылограф у часовай вобласці, асцылограф TDR (рэфлектаметрыя ў часовай вобласці), лагічны аналізатар, аналізатар частотнай вобласці і іншае абсталяванне, але гэтыя метады не могуць даць адлюстравання агульнай інфармацыі платы друкаванай платы. дадзеныя. Плату PCB таксама называюць друкаванай платай, друкаванай платай, друкаванай платай для скарачэння, PCB (друкаваная плата) або PWB (друкаваная плата для праводкі) для скарачэння, з выкарыстаннем ізаляцыйнай платы ў якасці асноўнага матэрыялу, разрэзанай на пэўны памер, і прынамсі прымацаваны. Токаправодны ўзор з адтулінамі (напрыклад, адтуліны для кампанентаў, адтуліны для мацавання, металізаваныя адтуліны і г.д.) выкарыстоўваецца для замены шасі электронных кампанентаў папярэдняй прылады і рэалізацыі ўзаемасувязі паміж электроннымі кампанентамі. Паколькі гэтая плата зроблена з дапамогай электроннай друку, яе называюць «друкаванай» платай. Недакладна называць «друкаваную плату» «друкаванай схемай», таму што на друкаванай плаце няма «друкаваных кампанентаў», а толькі праводка.

ipcb

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

Сістэма сканавання электрамагнітнай сумяшчальнасці Emscan выкарыстоўвае запатэнтаваную тэхналогію антэннай рашоткі і электронную тэхналогію камутацыі, якая дазваляе вымяраць ток друкаванай платы на высокай хуткасці. Ключом да Emscan з’яўляецца выкарыстанне запатэнтаванай антэны для вымярэння бліжняга поля выпраменьвання рабочай друкаванай платы, размешчанай на сканары. Гэтая антэнная рашотка складаецца з 40 х 32 (1280) невялікіх зондаў Н-поля, якія ўбудаваныя ў 8-слаёвую друкаваную плату, і ахоўны пласт дададзены да друкаванай платы, каб змясціць друкаваную плату, якая правяраецца. Вынікі сканавання спектру могуць даць нам прыблізнае разуменне спектру, генераванага ІУ: колькі частотных кампанентаў існуе і прыблізную велічыню кожнай частотнай складнікам.

Поўнае дыяпазоннае сканаванне

The design of the PCB board is based on the circuit schematic diagram to realize the functions required by the circuit designer. The design of the printed circuit board mainly refers to the layout design, which needs to consider various factors such as the layout of external connections, the optimized layout of internal electronic components, the optimized layout of metal connections and through holes, electromagnetic protection, and heat dissipation. Excellent layout design can save production cost and achieve good circuit performance and heat dissipation performance. Simple layout design can be realized by hand, while complex layout design needs to be realized with the aid of computer-aided design.

Пры выкананні функцыі спектральнага/прасторавага сканавання размесціце працоўную друкаваную плату на сканер. Печатная плата падзелена на сеткі 7.6 мм × 7.6 мм сеткай сканара (кожная сетка змяшчае зонд H-поля) і выканаць пасля сканавання поўную паласу частот кожнага зонда (дыяпазон частот можа быць ад 10 кГц-3 ГГц) , Emscan нарэшце дае дзве карцінкі, а менавіта сінтэзаваная спектраграма (малюнак 1) і сінтэзаваная карта прасторы (малюнак 2).

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

Spectrum/spatial scanning obtains all the spectrum data of each probe in the entire scanning area. After performing a spectrum/spatial scan, you can get the electromagnetic radiation information of all frequencies at all spatial locations. You can imagine the spectrum/spatial scan data in Figure 1 and Figure 2 as a bunch of spatial scan data or a bunch of spectrum Scan the data. you can:

1. Праглядзіце карту прасторавага размеркавання зададзенай кропкі частот (адна або некалькі частот) гэтак жа, як і вынік прасторавага сканавання, як паказана на малюнку 3.

2. Праглядзіце спектраграму зададзенай кропкі фізічнага месцазнаходжання (адна або некалькі сетак) гэтак жа, як і вынік сканавання спектру.

Розныя дыяграмы прасторавага размеркавання на мал. 3 з’яўляюцца прасторавымі дыяграмамі брушка частотных кропак, прагледжаных праз вызначаныя частотныя кропкі. Ён атрымліваецца шляхам задання кропкі частоты з × у самай верхняй спектраграме на малюнку. Вы можаце ўказаць кропку частоты, каб праглядзець прасторавае размеркаванне кожнай кропкі частоты, або вы можаце задаць некалькі кропак частоты, напрыклад, паказаць усе гарманічныя кропкі 83M, каб праглядзець агульную спектраграму.

У спектраграме на малюнку 4 шэрая частка – гэта агульная спектраграма, а сіняя – спектраграма ў зададзеным становішчы. Указаўшы фізічнае месцазнаходжанне на друкаванай плаце з дапамогай ×, параўноўваючы спектраграму (сіні) і агульную спектраграму (шэры), згенераваную ў гэтым становішчы, можна знайсці месцазнаходжанне крыніцы перашкод. На малюнку 4 відаць, што гэты метад можа хутка знайсці месцазнаходжанне крыніцы перашкод як для шырокапалосных перашкод, так і для вузкапалосных перашкод.

Хутка выявіце крыніцу электрамагнітных перашкод

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

A spectrum analyzer is an instrument for studying the spectrum structure of electrical signals. It is used to measure signal distortion, modulation, spectral purity, frequency stability, and intermodulation distortion. It can be used to measure certain circuit systems such as amplifiers and filters. Parameter is a multi-purpose electronic measuring instrument. It can also be called frequency domain oscilloscope, tracking oscilloscope, analysis oscilloscope, harmonic analyzer, frequency characteristic analyzer or Fourier analyzer. Modern spectrum analyzers can display analysis results in analog or digital ways, and can analyze electrical signals in all radio frequency bands from very low frequency to sub-millimeter wave bands below 1 Hz.

Выкарыстоўваючы аналізатар спектру і адзін зонд блізкага поля, можна таксама выявіць «крыніцы перашкод». Тут у якасці метафары мы выкарыстоўваем метад «тушэння пажару». Тэст на далёкае поле (стандартны тэст ЭМС) можна параўнаць з «выяўленнем агню». Калі кропка частоты перавышае гранічнае значэнне, гэта лічыцца «пажар быў знойдзены». Традыцыйнае рашэнне «аналізатар спектру + адзіны зонд» звычайна выкарыстоўваецца інжынерамі EMI для выяўлення «з якой часткі шасі выходзіць полымя». Пасля выяўлення полымя агульным метадам падаўлення ЭМП з’яўляецца выкарыстанне экранавання і фільтрацыі. «Полымя» пакрыта ўнутры вырабы. Emscan дазваляе нам выявіць крыніцу перашкод – «пажар», але таксама ўбачыць «пажар», гэта значыць спосаб распаўсюджвання крыніцы перашкод.

Ясна відаць, што выкарыстоўваючы «поўную электрамагнітную інфармацыю», вельмі зручна выяўляць крыніцы электрамагнітных перашкод, якія не толькі могуць вырашыць праблему вузкапалосных электрамагнітных перашкод, але і эфектыўныя для шырокапалосных электрамагнітных перашкод.

Агульны спосаб наступны:

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

(1) Праверце прасторавае размеркаванне фундаментальнай хвалі і знайдзіце фізічнае становішча з найбольшай амплітудай на карце прасторавага размеркавання фундаментальнай хвалі. Для шырокапалосных перашкод укажыце частату ў сярэдзіне шырокапалосных перашкод (напрыклад, шырокапалосныя перашкоды 60-80 МГц, мы можам задаць 70 МГц), праверце прасторавае размеркаванне кропкі частоты і знайдзіце фізічнае месцазнаходжанне з найбольшай амплітудай.

(2) Specify the location and look at the spectrogram of the location. Check whether the amplitude of each harmonic point at this position coincides with the total spectrogram. If they overlap, it means that the designated location is the strongest place that produces these interferences. For broadband interference, check whether the location is the maximum location of the entire broadband interference.

(3) In many cases, not all harmonics are generated at one location. Sometimes even harmonics and odd harmonics are generated at different locations, or each harmonic component may be generated at different locations. In this case, you can find the location with the strongest radiation by looking at the spatial distribution of the frequency points you care about.

(4) Прыняцце мер у месцах з найбольшай радыяцыяй, несумненна, з’яўляецца найбольш эфектыўным рашэннем праблем EMI/EMC.

Такі метад даследавання EMI, які сапраўды можа прасачыць «крыніцу» і шлях распаўсюджвання, дазваляе інжынерам ліквідаваць праблемы EMI з найменшымі выдаткамі і самай хуткай хуткасцю. У рэальным выпадку вымярэння прылады сувязі, выпраменьваныя перашкоды, якія выпраменьваюцца з кабеля тэлефоннай лініі. Пасля выкарыстання EMSCAN для ажыццяўлення вышэйзгаданага адсочвання і сканавання на плаце працэсара было нарэшце ўстаноўлена яшчэ некалькі фільтруюць кандэнсатараў, што вырашыла праблему EMI, якую не змог вырашыць інжынер.

Quickly locate the circuit fault location

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

З павелічэннем складанасці друкаванай платы ўзрастаюць складанасць і нагрузка на адладку. З дапамогай асцылографа або лагічнага аналізатара адначасова можна назіраць толькі адну або абмежаваную колькасць сігнальных ліній. Аднак на друкаванай плаце могуць быць тысячы сігнальных ліній. Інжынеры могуць знайсці праблему толькі вопытам або шанцаваннем. Праблема.

Калі ў нас ёсць «поўная электрамагнітная інфармацыя» звычайнай платы і няспраўнай платы, мы можам параўнаць дадзеныя двух, каб знайсці ненармальны спектр частот, а затым выкарыстоўваць «тэхналогію лакалізацыі крыніцы перашкод», каб высветліць месцазнаходжанне платы. анамальны спектр частот. Знайдзіце месца і прычыну збою.

На малюнку 5 паказаны спектр частот нармальнай платы і няспраўнай платы. З дапамогай параўнання лёгка выявіць, што на няспраўнай плаце ёсць ненармальныя шырокапалосныя перашкоды.

Затым знайдзіце месца, дзе гэты «ненармальны частотны спектр» генеруецца на карце прасторавага размеркавання няспраўнай платы, як паказана на малюнку 6. Такім чынам, месца няспраўнасці размяшчаецца на сетцы (7.6 мм × 7.6 мм), і праблема можа быць вельмі сур’ёзнай. Дыягназ будзе пастаўлены ў бліжэйшы час.

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

Выпадкі прымянення для ацэнкі якасці дызайну друкаванай платы

A good PCB needs to be carefully designed by an engineer. The issues that need to be considered include:

(1) Разумны каскадны дызайн

Асабліва размяшчэнне плоскасці зямлі і плоскасці харчавання, а таксама дызайн пласта, дзе размешчаны адчувальныя сігнальныя лініі і сігнальныя лініі, якія генеруюць шмат выпраменьвання. Ёсць таксама падзел плоскасці зямлі і плоскасці харчавання, а таксама маршрутызацыя сігнальных ліній праз падзеленую вобласць.

(2) Падтрымлівайце імпеданс сігнальнай лініі як мага больш бесперапынным

Як мага менш адходаў; як мага менш прамавугольных слядоў; і як мага меншая плошча вяртання току, яна можа вырабляць менш гармонік і меншую інтэнсіўнасць выпраменьвання.

(3) Добры фільтр харчавання

Разумны тып кандэнсатара фільтра, значэнне ёмістасці, колькасць і размяшчэнне, а таксама разумнае слаістае размяшчэнне плоскасці зазямлення і плоскасці харчавання могуць гарантаваць, што электрамагнітныя перашкоды кантралююцца ў найменшай магчымай вобласці.

(4) Паспрабуйце забяспечыць цэласнасць зазямлення

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

Як мага менш адходаў; разумны праз бяспечны інтэрвал; разумная кампаноўка прылады; разумна шляхам размяшчэння, каб забяспечыць цэласнасць зазямлення ў найбольшай ступені. Наадварот, шчыльныя пераходныя адводы і занадта вялікі ахоўны інтэрвал або неабгрунтаванае размяшчэнне прылады сур’ёзна паўплываюць на цэласнасць плоскасці зазямлення і плоскасці харчавання, што прывядзе да вялікай колькасці індуктыўных перакрыжаваных перашкод, сіндрому выпраменьвання і прывядзе да схемы. адчувальныя да знешніх умяшанняў.

(5) Знайдзіце кампраміс паміж цэласнасцю сігналу і электрамагнітнай сумяшчальнасцю

Зыходзячы з таго, каб забяспечыць нармальнае функцыянаванне абсталявання, максімальна павялічвайце час нарастання і спаду сігналу, каб паменшыць амплітуду і колькасць гармонік электрамагнітнага выпраменьвання, якое генеруецца сігналам. Напрыклад, вам трэба выбраць прыдатны дэмпфіруючы рэзістар, прыдатны метад фільтрацыі і гэтак далей.

У мінулым выкарыстанне поўнай інфармацыі аб электрамагнітным полі, генераванай друкаванай платай, можа навукова ацаніць якасць канструкцыі друкаванай платы. Выкарыстоўваючы поўную электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы, якасць дызайну друкаванай платы можна ацаніць з наступных чатырох аспектаў: ​​1. Колькасць частотных кропак: колькасць гармонік. 2. Пераходныя перашкоды: нестабільныя электрамагнітныя перашкоды. 3. Інтэнсіўнасць выпраменьвання: велічыня электрамагнітных перашкод у кожнай кропцы частоты. 4. Вобласць распаўсюджвання: памер зоны распаўсюджвання электрамагнітных перашкод у кожнай кропцы частоты на друкаванай плаце.

У наступным прыкладзе дошка A з’яўляецца паляпшэннем дошкі B. Прынцыповыя схемы двух плат і размяшчэнне асноўных кампанентаў абсалютна аднолькавыя. Вынікі спектральнага/прасторавага сканавання дзвюх дошак паказаны на малюнку 7:

Са спектраграмы на малюнку 7 відаць, што якасць дошкі А, відавочна, лепшая, чым дошка В, таму што:

1. Колькасць частотных кропак платы А, відавочна, меншая, чым у дошкі Б;

2. Амплітуда большасці частотных кропак платы A меншая, чым у дошкі B;

3. Пераходныя перашкоды (частотныя кропкі, якія не пазначаныя) платы A менш, чым у платы B.

Як атрымаць і прымяніць электрамагнітную інфармацыю друкаванай платы

З прасторавай дыяграмы відаць, што агульная плошча размеркавання электрамагнітных перашкод пласціны A значна меншая, чым у пласціны B. Давайце паглядзім на размеркаванне электрамагнітных перашкод у пэўнай кропцы частоты. Мяркуючы па размеркаванні электрамагнітных перашкод у кропцы частаты 462 МГц, паказанай на малюнку 8, амплітуда пласціны А малая, а плошча невялікая. Плата B мае вялікі асартымент і асабліва шырокую зону распаўсюджвання.

Кароткі змест гэтага артыкула

Поўная электрамагнітная інфармацыя друкаванай платы дазваляе нам мець вельмі інтуітыўнае разуменне агульнай друкаванай платы, што не толькі дапамагае інжынерам вырашаць праблемы EMI/EMC, але і дапамагае інжынерам адладжваць друкаваную плату і пастаянна паляпшаць якасць дызайну друкаванай платы. Аналагічным чынам, існуе мноства прыкладанняў EMSCAN, напрыклад, дапамога інжынерам у вырашэнні праблем з электрамагнітнай успрымальнасцю і гэтак далей.