Las herramientas de depuración tradicionales de PCB incluyen: osciloscopio en el dominio del tiempo, osciloscopio TDR (reflectometría en el dominio del tiempo), analizador lógico y analizador de espectro en el dominio de la frecuencia y otros equipos, pero estos medios no pueden reflejar la información general de los datos de la placa PCB. Este documento presenta el método para obtener información electromagnética completa de PCB con el sistema EMSCAN y describe cómo utilizar esta información para ayudar en el diseño y la depuración.

EMSCAN proporciona funciones de exploración espacial y de espectro. Los resultados de la exploración del espectro pueden darnos una idea general del espectro producido por EUT: cuántos componentes de frecuencia hay y cuál es la amplitud aproximada de cada componente de frecuencia. El resultado del escaneo espacial es un mapa topográfico con color que representa la amplitud de un punto de frecuencia. Podemos ver la distribución dinámica del campo electromagnético de un determinado punto de frecuencia generado por PCB en tiempo real.

La “fuente de interferencia” también se puede localizar utilizando un analizador de espectro y una única sonda de campo cercano. Aquí se utiliza el método de “fuego” para llevar a cabo una metáfora, se puede comparar la prueba de campo lejano (prueba estándar EMC) con “detectar un incendio”, si hay un punto de frecuencia más allá del límite, se considera como “encontrado un incendio”. ”. Los ingenieros de EMI utilizan generalmente el esquema tradicional de “analizador de espectro + sonda única” para detectar de qué parte del chasis se está escapando una llama. Cuando se detecta una llama, la supresión de EMI generalmente se lleva a cabo protegiendo y filtrando para cubrir la llama dentro del producto. EMSCAN nos permite detectar la fuente de una interferencia, el “encendido”, así como el “fuego”, que es la ruta de propagación de la interferencia. Cuando se usa EMSCAN para verificar el problema de EMI de todo el sistema, generalmente se adopta el proceso de rastreo de una llama a otra. Por ejemplo, primero escanee el chasis o el cable para verificar de dónde proviene la interferencia, luego rastree el interior del producto, qué PCB está causando la interferencia, y luego rastree el dispositivo o el cableado.

El método general es el siguiente:

(1) Localice rápidamente las fuentes de interferencia electromagnética. Observe la distribución espacial de la onda fundamental y encuentre la ubicación física con la mayor amplitud en la distribución espacial de la onda fundamental. Para la interferencia de banda ancha, especifique una frecuencia en el medio de la interferencia de banda ancha (como una interferencia de banda ancha de 60MhZ-80mhz, podemos especificar 70MHz), verifique la distribución espacial de este punto de frecuencia, encuentre la ubicación física con la mayor amplitud.

(2) Especifique la posición y vea el mapa de espectro de la posición. Compruebe que la amplitud de cada punto armónico en esa ubicación coincida con el espectro total. Si se superpone, significa que la ubicación especificada es el lugar más fuerte para producir estas perturbaciones. Para la interferencia de banda ancha, compruebe si esta posición es la posición máxima de toda la interferencia de banda ancha.

(3) En muchos casos, no todos los armónicos se generan en la misma ubicación, a veces los armónicos pares y los armónicos impares se generan en diferentes ubicaciones, o cada componente armónico puede generarse en diferentes ubicaciones. En este caso, puede encontrar la radiación más fuerte observando la distribución espacial de los puntos de frecuencia que le interesan.

(4) Sin duda es el más eficaz para solucionar problemas EMI / EMC tomando medidas en el lugar con mayor radiación.

Este método de detección de EMI, que realmente puede rastrear la “fuente” y la ruta de propagación, permite a los ingenieros solucionar problemas de EMI al menor costo y más rápido. En el caso de un dispositivo de comunicaciones, donde la radiación irradiaba desde un cable telefónico, se hizo evidente que agregar blindaje o filtrado al cable no era factible, dejando a los ingenieros indefensos. Después de que se utilizó EMSCAN para realizar el seguimiento y el escaneo anteriores, se gastaron algunos yuanes más en la placa del procesador y se instalaron varios condensadores de filtro más, lo que resolvió el problema de EMI que los ingenieros no podían resolver antes. Ubicación de falla del circuito de localización rápida Figura 5: Diagrama de espectro de placa normal y placa de falla.

A medida que aumenta la complejidad de PCB, también aumenta la dificultad y la carga de trabajo de la depuración. Con un osciloscopio o analizador lógico, solo se puede observar una o un número limitado de líneas de señal a la vez, mientras que hoy en día puede haber miles de líneas de señal en una PCB, y los ingenieros deben confiar en la experiencia o la suerte para encontrar el problema. Si tenemos la “información electromagnética completa” de la placa normal y la placa defectuosa, podemos encontrar el espectro de frecuencia anormal comparando los dos datos y luego usar la “tecnología de localización de la fuente de interferencia” para averiguar la ubicación de la frecuencia anormal espectro, y luego podemos encontrar rápidamente la ubicación y la causa de la falla. Luego, se encontró la ubicación del “espectro anormal” en el mapa de distribución espacial de la placa de falla, como se muestra en la FIG.6. De esta manera, la ubicación de la falla se ubicó en una cuadrícula (7.6 mm × 7.6 mm) y el problema se pudo diagnosticar rápidamente. Figura 6: Encuentre la ubicación del “espectro anormal” en el mapa de distribución espacial de la placa de falla.

Este resumen del artículo

La información electromagnética completa de PCB nos permite tener una comprensión muy intuitiva de todo el PCB, no solo ayuda a los ingenieros a resolver problemas de EMI / EMC, sino que también ayuda a los ingenieros a depurar PCB y mejorar constantemente la calidad del diseño de PCB. EMSCAN también tiene muchas aplicaciones, como ayudar a los ingenieros a resolver problemas de sensibilidad electromagnética.