Les eines tradicionals de depuració de PCB inclouen: oscil·loscopi de domini temporal, oscil·loscopi TDR (reflectometria de domini temporal), analitzador lògic i analitzador d’espectre de domini de freqüència i altres equips, però aquests mitjans no poden donar un reflex de la informació general de les dades de la placa PCB. Aquest article presenta el mètode per obtenir informació electromagnètica completa de PCB amb el sistema EMSCAN i descriu com utilitzar aquesta informació per ajudar a dissenyar i depurar.

EMSCAN proporciona funcions d’escaneig d’espectre i d’espai. Els resultats de l’escaneig de l’espectre ens poden donar una idea general de l’espectre produït per EUT: quants components de freqüència hi ha i quina és l’amplitud aproximada de cada component de freqüència. El resultat de l’escaneig espacial és un mapa topogràfic amb un color que representa l’amplitud d’un punt de freqüència. Podem veure la distribució dinàmica del camp electromagnètic d’un determinat punt de freqüència generat per PCB en temps real.

La “font d’interferència” també es pot localitzar mitjançant un analitzador d’espectre i una sola sonda de camp proper. Aquí utilitzeu el mètode de “foc” per dur a terme una metàfora, podeu comparar la prova de camp llunyana (prova estàndard EMC) per “detectar un foc”, si hi ha un punt de freqüència més enllà del límit, es considera com “trobat un foc ”. Generalment, els enginyers EMI utilitzen l’esquema tradicional “Analitzador d’espectre + sonda única” per detectar de quina part del xassís s’escapa una flama. Quan es detecta una flama, la supressió de l’EMI es realitza generalment mitjançant apantallament i filtratge per cobrir la flama a l’interior del producte. EMSCAN ens permet detectar la font d’una interferència, el “encès”, així com el “foc”, que és el camí de propagació de la interferència. Quan s’utilitza EMSCAN per comprovar el problema EMI de tot el sistema, generalment s’adopta el procés de rastreig de flama en flama. Per exemple, primer escanegeu el xassís o el cable per comprovar d’on prové la interferència, després traqueu l’interior del producte, el PCB que provoca la interferència i, a continuació, traqueu el dispositiu o el cablejat.

El mètode general és el següent:

(1) Localitzeu ràpidament les fonts d’interferència electromagnètica. Mireu la distribució espacial de l’ona fonamental i trobeu la ubicació física amb la major amplitud en la distribució espacial de l’ona fonamental. Per a la interferència de banda ampla, especifiqueu una freqüència al centre de la interferència de banda ampla (com ara una interferència de banda ampla de 60 MHz a 80 MHz, podem especificar 70 MHz), comproveu la distribució espacial d’aquest punt de freqüència, busqueu la ubicació física amb la major amplitud.

(2) Especifiqueu la posició i consulteu el mapa de l’espectre de la posició. Comproveu que l’amplitud de cada punt harmònic en aquesta ubicació coincideixi amb l’espectre total. Si se superposa, significa que la ubicació especificada és el lloc més fort per produir aquestes pertorbacions. Per a interferències de banda ampla, comproveu si aquesta posició és la posició màxima de tota la interferència de banda ampla.

(3) En molts casos, no tots els harmònics es generen a la mateixa ubicació, de vegades fins i tot els harmònics i els senars es generen en llocs diferents, o bé es pot generar cada component harmònic en llocs diferents. En aquest cas, podeu trobar la radiació més forta observant la distribució espacial dels punts de freqüència que us interessen.

(4) Sens dubte, és el més eficaç per resoldre problemes EMI / EMC prenent mesures al lloc amb la radiació més forta.

Aquest mètode de detecció EMI, que realment pot rastrejar la “font” i la ruta de propagació, permet als enginyers solucionar problemes EMI al menor cost i més ràpida. En el cas d’un dispositiu de comunicacions, on la radiació radiava des d’un cable telefònic, es va fer evident que no es podia afegir blindatge o filtratge al cable, cosa que va deixar indefens als enginyers. Després d’utilitzar EMSCAN per realitzar el seguiment i escaneig anteriors, es van gastar uns quants iuans més a la placa del processador i es van instal·lar diversos condensadors de filtre més, cosa que va resoldre el problema EMI que els enginyers no podien resoldre abans. Localització ràpida de la fallada del circuit de localització Figura 5: Esquema d’espectre de la placa normal i la placa de fallada.

A mesura que augmenta la complexitat del PCB, també augmenta la dificultat i la càrrega de treball de la depuració. Amb un oscil·loscopi o un analitzador lògic, només es pot observar una o un nombre limitat de línies de senyal alhora, mentre que avui en dia hi pot haver milers de línies de senyal en un PCB i els enginyers han de confiar en l’experiència o la sort per trobar el problema. Si tenim la “informació electromagnètica completa” de la placa normal i de la placa defectuosa, podem trobar l’espectre de freqüència anormal comparant les dues dades i, a continuació, utilitzar la “tecnologia de localització de fonts d’interferència” per esbrinar la ubicació de la freqüència anormal espectre, i després podem trobar ràpidament la ubicació i la causa de la falla. Després, es va trobar la ubicació de l ‘”espectre anormal” al mapa de distribució espacial de la placa de falla, tal com es mostra a la FIG.6. D’aquesta manera, la ubicació de la falla es va localitzar a una quadrícula (7.6 mm × 7.6 mm) i es va poder diagnosticar ràpidament el problema. Figura 6: Cerqueu la ubicació de l ‘”espectre anormal” al mapa de distribució espacial de la placa de falla.

Resum d’aquest article

La informació electromagnètica completa del PCB ens pot permetre una comprensió molt intuïtiva de tot el PCB, no només ajudem els enginyers a resoldre problemes EMI / EMC, sinó que també ajudem als enginyers a depurar PCB i a millorar constantment la qualitat de disseny dels PCB. EMSCAN també té moltes aplicacions, com ajudar els enginyers a resoldre problemes de sensibilitat electromagnètica.