Традиционните инструменти за отстраняване на грешки на PCB включват: осцилоскоп във времева област, осцилоскоп TDR (рефлектометрия във времеви домейн), логически анализатор и анализатор на спектъра в честотна област и друго оборудване, но тези средства не могат да дадат отражение на цялостната информация от данните на платката. Тази статия представя метода за получаване на пълна електромагнитна информация за печатни платки със системата EMSCAN и описва как да се използва тази информация за проектиране и отстраняване на грешки.

EMSCAN предоставя функции за сканиране на спектъра и пространството. Резултатите от сканирането на спектъра могат да ни дадат обща представа за спектъра, произведен от EUT: колко честотни компоненти има и каква е приблизителната амплитуда на всеки честотен компонент. Резултатът от пространственото сканиране е топографска карта с цвят, представляващ амплитуда за честотна точка. Можем да видим динамичното разпределение на електромагнитното поле на определена честотна точка, генерирана от печатни платки в реално време.

„Източникът на смущения“ може също да бъде локализиран с помощта на анализатор на спектъра и единична сонда за близко поле. Тук използвайте метода на „пожар“, за да извършите метафора, можете да сравните теста за далечно поле (стандартен тест за електромагнитна съвместимост), за да „откриете пожар“, ако има честотна точка извън границата, тя се счита за „открит пожар“ ”. Традиционната схема „Анализатор на спектъра + единична сонда“ обикновено се използва от инженерите на EMI, за да открие от коя част на шасито избяга пламък. Когато се открие пламък, потискането на EMI обикновено се извършва чрез екраниране и филтриране, за да покрие пламъка вътре в продукта. EMSCAN ни позволява да открием източника на смущения, „запалването“, както и „огъня“, който е пътят на разпространение на смущенията. Когато EMSCAN се използва за проверка на EMI проблема на цялата система, процесът на проследяване от пламък до пламък обикновено се приема. Например, първо сканирайте шасито или кабела, за да проверите откъде идват смущенията, след това проследете вътрешността на продукта, коя печатна платка причинява смущения и след това проследете устройството или окабеляването.

Общият метод е следният:

(1) Бързо локализиране на източници на електромагнитни смущения. Погледнете пространственото разпределение на фундаменталната вълна и намерете физическото местоположение с най -голяма амплитуда върху пространственото разпределение на фундаменталната вълна. За широколентови смущения посочете честота в средата на широколентовите смущения (като например 60MhZ-80mhz широколентова интерференция, можем да посочим 70MHz), проверете пространственото разпределение на тази честотна точка, намерете физическото местоположение с най-голяма амплитуда.

(2) Посочете позицията и вижте спектърната карта на позицията. Проверете дали амплитудата на всяка хармонична точка на това място съвпада с общия спектър. Ако се припокриват, това означава, че посоченото място е най -силното място за създаване на тези смущения. За широколентови смущения проверете дали тази позиция е максималната позиция на цялата широколентова намеса.

(3) В много случаи не всички хармоници се генерират на едно и също място, понякога дори хармоници и нечетни хармоници се генерират на различни места, или всеки хармоничен компонент може да бъде генериран на различни места. В този случай можете да намерите най -силното излъчване, като разгледате пространственото разпределение на честотните точки, които ви интересуват.

(4) Безспорно е най -ефективното да се решат проблемите с ЕМИ/ЕМС, като се вземат мерки на място с най -силна радиация.

Този метод за откриване на EMI, който наистина може да проследи „източника“ и маршрута на разпространение, позволява на инженерите да отстраняват проблеми с EMI на най -ниската цена и най -бързо. В случай на комуникационно устройство, при което радиация, излъчвана от телефонен кабел, стана очевидно, че добавянето на екраниране или филтриране към кабела е невъзможно, оставяйки инженерите в безпомощност. След като EMSCAN беше използван за извършване на горното проследяване и сканиране, още няколко юана бяха изразходвани за процесорната платка и бяха инсталирани още няколко филтърни кондензатора, което реши проблема с EMI, който инженерите не можеха да разрешат преди. Местоположение на грешка на веригата за бързо локализиране Фигура 5: Диаграма на спектъра на нормалната платка и платката за повреда.

С увеличаването на сложността на печатната платка се увеличава и трудността и натоварването при отстраняване на грешки. С осцилоскоп или логически анализатор може да се наблюдава само една или ограничен брой сигнални линии наведнъж, докато в днешно време може да има хиляди сигнални линии на печатна платка и инженерите трябва да разчитат на опит или късмет, за да открият проблема. Ако имаме „пълна електромагнитна информация“ на нормалната платка и дефектната платка, можем да намерим анормалния честотен спектър, като сравним двете данни и след това използваме „технологията за локализиране на източника на смущения“, за да разберем местоположението на анормалната честота спектър и тогава можем бързо да намерим местоположението и причината за повредата. След това местоположението на „анормалния спектър“ беше намерено на картата на пространственото разпределение на разложната плоча, както е показано на фиг.6. По този начин мястото на повредата е разположено към решетка (7.6 mm × 7.6 mm) и проблемът може да бъде диагностициран бързо. Фигура 6: Намерете местоположението на „анормален спектър“ на картата на пространственото разпределение на разложната плоча.

Резюме на тази статия

Пълната електромагнитна информация за печатни платки може да ни позволи да имаме много интуитивно разбиране за цялата печатна платка, не само да помогне на инженерите да решават проблеми с EMI/EMC, но също така да помогне на инженерите да отстраняват грешки в печатни платки и постоянно да подобряват качеството на проектиране на печатни платки. EMSCAN също има много приложения, като например помага на инженерите да решават проблеми с електромагнитната чувствителност.