Arazketarako tresna tradizionalak PCB besteak beste: denbora-domeinuko osziloskopioa, TDR (denbora-domeinuko erreflectometria) osziloskopioa, analizatzaile logikoa eta maiztasun-domeinuko espektro-analizatzailea eta beste ekipamendu batzuk, baina metodo hauek ezin dute PCB plakaren informazio orokorraren islarik eman. datuak. PCB plaka ere deitzen da zirkuitu inprimatua, zirkuitu inprimatua, inprimatutako zirkuitu plaka laburrean, PCB (zirkuitu inprimatua) edo PWB (inprimatutako kableatuaren taula) laburki, plaka isolatzailea erabiliz oinarrizko material gisa, tamaina jakin batean moztuta, eta gutxienez erantsita Zulodun eredu eroalea (adibidez, osagaien zuloak, finkatzeko zuloak, zulo metalizatuak, etab.) aurreko gailuaren osagai elektronikoen xasisa ordezkatzeko eta osagai elektronikoen arteko interkonexioa gauzatzeko erabiltzen da. Plaka hau inprimaketa elektronikoa erabiliz egiten denez, “inprimatutako” plaka deitzen zaio. Ez da zehatza “zirkuitu inprimatua” deitzea “zirkuitu inprimatua” bezala deitzea, “osagai inprimatuak” ez daudelako, zirkuitu inprimatuaren kableatuak soilik daudelako.

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

Emscan bateragarritasun elektromagnetikoa eskaneatzeko sistema patentatutako array antena teknologia eta kommutazio elektronikoko teknologia erabiltzen ditu, PCBaren korrontea abiadura handian neurtu dezakeena. Emscan-en gakoa array-antena patentatu bat erabiltzea da eskanerrean jarritako laneko PCBaren eremu hurbileko erradiazioa neurtzeko. Antena-matrize hau 40 x 32 (1280) H eremuko zunda txikiz osatuta dago, 8 geruzako zirkuitu plakan txertaturik daudenak, eta babes-geruza bat gehitzen zaio zirkuitu plakari PCB proban jartzeko. Espektro-eskanearen emaitzek EUT-ak sortutako espektroaren ulermen laburra eman diezaguke: zenbat maiztasun-osagai dauden, eta maiztasun-osagai bakoitzaren gutxi gorabeherako magnitudea.

Banda osoa eskaneatzea

PCB plakaren diseinua zirkuituaren eskema-diagraman oinarritzen da, zirkuitu-diseinatzaileak eskatzen dituen funtzioak gauzatzeko. Zirkuitu inprimatuko plakaren diseinuak diseinuaren diseinuari egiten dio erreferentzia nagusiki, eta hainbat faktore kontuan hartu behar ditu, hala nola, kanpoko konexioen diseinua, barneko osagai elektronikoen diseinu optimizatua, metalezko konexioen diseinu optimizatua eta zuloen bidez, babes elektromagnetikoa eta beroa xahutzea. Diseinu-diseinu bikainak ekoizpen kostua aurreztu dezake eta zirkuituaren errendimendu ona eta beroa xahutzeko errendimendu ona lor dezake. Diseinu sinplea eskuz egin daiteke, diseinu konplexua ordenagailuz lagundutako diseinuaren laguntzaz egin behar den bitartean.

Espektro/eskaneatze espaziala funtzioa egiterakoan, jarri laneko PCB eskanerrean. PCB 7.6 mm × 7.6 mm-ko sareetan banatzen da eskanerraren sarearen arabera (sare bakoitzak H-eremuko zunda bat dauka), eta exekutatu zunda bakoitzaren maiztasun-banda osoa eskaneatu ondoren (maiztasun-tartea 10 kHz-3GHz izan daiteke) , Emscan-ek azkenik bi irudi ematen ditu, hots, sintetizatutako espektrograma (1. irudia) eta sintetizatutako espazio-mapa (2. irudia).

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

Espektro/eskaneatze espazialak zunda bakoitzaren espektro-datu guztiak lortzen ditu eskaneaketa-eremu osoan. Espektro/eskaneatze espaziala egin ondoren, maiztasun guztien erradiazio elektromagnetikoen informazioa lor dezakezu kokapen espazial guztietan. Irudian 1 eta 2 irudiko espektro/eskaneatze espazialaren datuak eskaneatu espazialaren datu sorta bat edo espektroaren eskaneatu datuak sorta gisa imajina ditzakezu. ahal duzu:

1. Ikusi zehaztutako maiztasun-puntuaren banaketa espazialaren mapa (maiztasun bat edo gehiago), miaketa espazialaren emaitza ikusi bezala, 3. Irudian erakusten den moduan.

2. Ikusi zehaztutako kokapen fisikoko puntuaren espektrograma (sare bat edo gehiago), espektroaren eskanearen emaitza ikusi bezala.

3. irudiko banaketa espazialaren diagrama desberdinak maiztasun puntuen bidez ikusitako maiztasun puntuen sabel espazialaren diagramak dira. Irudiko goiko espektrograman × duen maiztasun-puntua zehaztuz lortzen da. Maiztasun-puntu bat zehaztu dezakezu maiztasun-puntu bakoitzaren banaketa espaziala ikusteko, edo maiztasun-puntu anitz zehaztu ditzakezu, adibidez, 83M-ko puntu harmoniko guztiak zehaztu espektrograma osoa ikusteko.

4. irudiko espektrograman, zati grisa espektrograma osoa da, eta zati urdina zehaztutako posizioan dagoen espektrograma. PCBko kokapen fisikoa ×-rekin zehaztuz, posizio horretan sortutako espektrograma (urdina) eta espektrograma osoa (grisa) alderatuz, interferentzia iturriaren kokapena aurkitzen da. 4. Irudian ikus daiteke metodo honek interferentzia iturriaren kokapena azkar aurki dezakeela banda zabaleko interferentziarako eta banda esturako interferentziarako.

Aurkitu azkar interferentzia elektromagnetikoen iturria

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

Seinale elektrikoen espektro-egitura aztertzeko tresna bat da espektro analizatzailea. Seinalearen distortsioa, modulazioa, garbitasun espektrala, maiztasunaren egonkortasuna eta intermodulazio distortsioa neurtzeko erabiltzen da. Zirkuitu-sistema jakin batzuk neurtzeko erabil daiteke, hala nola anplifikadoreak eta iragazkiak. Parametroa erabilera anitzeko tresna elektronikoa da. Frekuentzia-domeinuko osziloskopioa, jarraipen-osziloskopioa, analisi-osziloskopioa, analizatzaile harmonikoa, maiztasun-ezaugarrien analizatzailea edo Fourier analizatzailea ere dei daiteke. Espektro analizatzaile modernoek analisien emaitzak modu analogikoan edo digitalean bistaratu ditzakete, eta irrati-maiztasun-banda guztietan seinale elektrikoak aztertu ditzakete, oso maiztasun baxutik hasi eta 1 Hz-tik beherako uhin submilimetrikoko bandeetara.

Espektro analizatzaile bat eta eremu hurbileko zunda bakarra erabiliz “interferentzia iturriak” ere aurki daitezke. Hemen “sua itzaltzeko” metodoa erabiltzen dugu metafora gisa. Eremu urruneko proba (EMC proba estandarra) “sua detektatzeko”arekin aldera daiteke. Maiztasun-puntu batek muga-balioa gainditzen badu, “sute bat aurkitu da”. “Espektro analizatzailea + zunda bakarra” irtenbide tradizionala EMI ingeniariek erabiltzen dute, oro har, “txasisaren zein ataletatik ateratzen den sugarra” detektatzeko. Sugarra detektatu ondoren, EMI ezabatzeko metodo orokorra blindajea eta iragazkia erabiltzea da. “Garra” produktuaren barruan estalita dago. Emscan-ek interferentzia-iturburuaren iturria-“sutea” detektatzeko aukera ematen digu, baina baita “sutea” ikusteko ere, hau da, interferentzia-iturria zabaltzen den modua.

Argi ikusten da “informazio elektromagnetiko osoa” erabiliz, interferentzia elektromagnetikoen iturriak aurkitzea oso erosoa dela, banda estuko interferentzia elektromagnetikoen arazoa konpontzeaz gain, banda zabaleko interferentzia elektromagnetikoetarako ere eraginkorra.

Metodo orokorra honako hau da:

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

(1) Egiaztatu oinarrizko uhinaren banaketa espaziala, eta aurkitu anplitude handiena duen posizio fisikoa oinarrizko uhinaren banaketa espazialaren mapan. Banda zabaleko interferentziarako, zehaztu maiztasun bat banda zabaleko interferentziaren erdian (adibidez, 60MHz-80MHz banda zabaleko interferentzia bat, 70MHz zehaztu dezakegu), egiaztatu maiztasun puntuaren banaketa espaziala eta aurkitu anplitude handiena duen kokapen fisikoa.

(2) Zehaztu kokapena eta begiratu kokapenaren espektrograma. Egiaztatu posizio honetan puntu harmoniko bakoitzaren anplitudea espektrograma osoarekin bat datorren ala ez. Gainjartzen badira, esan nahi du izendatutako kokapena interferentzia horiek sortzen dituen tokirik indartsuena dela. Banda zabaleko interferentziaren kasuan, egiaztatu kokapena banda zabaleko interferentzia osoaren gehienezko kokapena den.

(3) Kasu askotan, harmoniko guztiak ez dira toki batean sortzen. Batzuetan harmoniko bikoitiak eta harmoniko bakoitiak toki ezberdinetan sortzen dira, edo osagai harmoniko bakoitza toki ezberdinetan sor daiteke. Kasu honetan, erradiazio indartsuena duen kokapena aurki dezakezu, zaintzen dituzun maiztasun puntuen banaketa espaziala begiratuz.

(4) Erradiazio indartsuena duten lekuetan neurriak hartzea da, zalantzarik gabe, EMI/EMC arazoetarako irtenbiderik eraginkorrena.

“Iturria” eta hedapen-bidea benetan traza ditzakeen EMI ikerketa-metodo honek aukera ematen die ingeniariei EMI arazoak ezabatzeko kostu txikienean eta abiadurarik azkarrenean. Komunikazio-gailu baten benetako neurketa kasu batean, telefono-linearen kabletik irradiatutako interferentzia erradiatua. Aipatutako jarraipena eta eskaneatzea egiteko EMSCAN erabili ondoren, azkenean iragazki-kondentsadore batzuk instalatu ziren prozesadore-plakan, eta horrek ingeniariak konpondu ezin zuen EMI arazoa konpondu zuen.

Azkar lokalizatu zirkuituaren matxuren kokapena

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

PCB konplexutasuna areagotzearekin batera, arazketa-zailtasuna eta lan-karga ere handitzen ari dira. Osziloskopio edo analizatzaile logiko batekin, aldi berean seinale-lerro bakarra edo kopuru mugatu bat behatu daiteke. Hala ere, PCBn milaka seinale-lerro egon daitezke. Ingeniariek esperientzia edo zortearekin bakarrik aurkitu dezakete arazoa. Arazoa.

Plaka arruntaren eta plaka akastunaren “informazio elektromagnetiko osoa” badugu, bien datuak alderatu ditzakegu maiztasun anormalaren espektroa aurkitzeko, eta, ondoren, “interferentzia iturriaren kokapenaren teknologia” erabiliko dugu non dagoen jakiteko. maiztasun-espektro anormala. Aurkitu hutsegitearen kokapena eta kausa.

5. irudiak plaka arruntaren eta plaka akastunaren maiztasun-espektroa erakusten du. Konparazioaren bidez, erraza da plaka akastunetan banda zabaleko interferentzia anormal bat dagoela aurkitzea.

Ondoren, aurkitu “maiztasun anormalaren espektro” hori sortzen den kokapena akatsen taularen banaketa espazialaren mapan, 6. Irudian ikusten den moduan. Modu honetan, matxuraren kokapena sare batean kokatzen da (7.6 mm×7.6 mm), eta arazoa oso larria izan daiteke. Diagnostikoa laster egingo da.

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

PCB diseinuaren kalitatea ebaluatzeko aplikazio kasuak

PCB on bat ingeniari batek arretaz diseinatu behar du. Hauek dira kontuan hartu beharreko gaiak:

(1) Arrazoizko kaskadaren diseinua

Batez ere, lurreko planoaren eta potentzia-planoaren antolamendua, eta erradiazio asko sortzen duten seinale-lerro sentikorrak eta seinale-lerroak dauden geruzaren diseinua. Lur-planoaren eta potentzia-planoaren zatiketa ere badaude, eta seinale-lerroen bideratzea zatitutako eremuan zehar.

(2) Mantendu seinale-lerroaren inpedantzia ahalik eta jarraituena

Ahalik eta bide gutxien; ahalik eta angelu zuzeneko arrasto gutxien; eta korrontearen itzulera-eremu ahalik eta txikiena, harmoniko gutxiago eta erradiazio-intentsitate txikiagoak sor ditzake.

(3) Potentzia-iragazki ona

Arrazoizko iragazkia kondentsadore-mota, kapazitate-balioa, kantitatea eta kokapen-posizioa, baita lurreko planoaren eta potentzia-planoaren geruza bidezko antolamenduak ere, interferentzia elektromagnetikoak ahalik eta eremu txikienean kontrolatzen direla berma dezakete.

(4) Saiatu lurreko planoaren osotasuna ziurtatzen

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

Ahalik eta bide gutxien; arrazoizkoa segurtasun tartearen bidez; gailuaren diseinu arrazoizkoa; lurreko planoaren osotasuna neurririk handiena bermatzeko arrazoizko antolaketaren bidez. Aitzitik, bide trinkoek eta handiegiek segurtasun-tarteen bidez edo gailu zentzugabeko diseinuaren bidez, lurreko planoaren eta potentzia-planoaren osotasuna larriki eragingo dute, diafonia induktiboa, modu arrunteko erradiazioa eta zirkuitua eragingo du. kanpoko interferentziaren aurrean sentikorra.

(5) Bilatu seinalearen osotasunaren eta bateragarritasun elektromagnetikoen arteko konpromisoa

Ekipoaren funtzionamendu normala bermatzeko premisa kontuan hartuta, handitu seinalearen goranzko eta beheranzko denbora ahalik eta gehien, seinaleak sortutako erradiazio elektromagnetikoen anplitudea eta harmonikoen kopurua murrizteko. Adibidez, moteltze-erresistentzia egokia, iragazteko metodo egokia eta abar aukeratu behar dituzu.

Iraganean, PCBk sortutako eremu elektromagnetikoko informazio osoa erabiltzeak PCB diseinuaren kalitatea zientifikoki ebalua dezake. PCBaren informazio elektromagnetiko osoa erabiliz, PCBaren diseinuaren kalitatea lau alderdi hauetatik ebaluatu daiteke: 1. Maiztasun puntu kopurua: harmoniko kopurua. 2. Interferentzia iragankorra: interferentzia elektromagnetiko ezegonkorra. 3. Erradiazio-intentsitatea: maiztasun-puntu bakoitzean interferentzia elektromagnetikoen magnitudea. 4. Banaketa-eremua: interferentzia elektromagnetikoen banaketa-eremuaren tamaina PCBko maiztasun puntu bakoitzean.

Hurrengo adibidean, A taula B taularen hobekuntza da. Bi taulen eskemak eta osagai nagusien diseinua berdinak dira. Bi taulen espektro/eskaneatze espazialaren emaitzak 7. irudian ageri dira:

7. irudiko espektrogramatik, A taularen kalitatea B plakarena baino hobea dela ikus daiteke, zeren eta:

1. A taularen maiztasun puntu kopurua B taularena baino txikiagoa da, jakina;

2. A taularen maiztasun puntu gehienen anplitudea B taularena baino txikiagoa da;

3. A taularen interferentzia iragankorra (markatu gabeko maiztasun puntuak) B plakarena baino txikiagoa da.

Nola lortu eta aplikatu PCB informazio elektromagnetikoa

Espazio-diagramatik ikus daiteke A plakaren interferentzia elektromagnetikoen banaketa-eremu osoa B plakarena baino askoz txikiagoa dela. Ikus dezagun interferentzia elektromagnetikoen banaketa maiztasun-puntu jakin batean. 462. Irudian erakusten den 8MHz-ko maiztasun puntuan dagoen interferentzia elektromagnetikoen banaketa ikusita, A plakaren anplitudea txikia da eta eremua txikia da. B taulak sorta handia eta banaketa eremu bereziki zabala du.

Artikulu honen laburpena

PCBaren informazio elektromagnetiko osoak PCB orokorraren ulermen oso intuitiboa izateko aukera ematen digu, eta horrek ingeniariei EMI/EMC arazoak konpontzen laguntzen ez ezik, ingeniariei PCBa arazketan eta PCBaren diseinu-kalitatea etengabe hobetzen laguntzen die. Era berean, EMSCANen aplikazio asko daude, hala nola ingeniariei suszeptibilitate elektromagnetikoko arazoak konpontzen laguntzea eta abar.