ابزارهای اشکال زدایی سنتی از PCB شامل: اسیلوسکوپ حوزه زمانی ، اسیلوسکوپ TDR (بازتاب سنجی زمان) ، آنالیزور منطق ، و تجزیه کننده طیف دامنه فرکانس و سایر تجهیزات ، اما این وسایل نمی تواند بازتابی از اطلاعات کلی داده های برد مدار چاپی باشد. این مقاله روش بدست آوردن اطلاعات کامل الکترومغناطیسی PCB با سیستم EMSCAN را معرفی می کند و نحوه استفاده از این اطلاعات را برای کمک به طراحی و اشکال زدایی توضیح می دهد.

EMSCAN عملکردهای اسکن طیف و فضا را ارائه می دهد. نتایج اسکن طیف می تواند یک ایده کلی از طیف تولید شده توسط EUT به ما بدهد: تعداد اجزای فرکانس و دامنه تقریبی هر جزء فرکانس چقدر است. نتیجه اسکن فضایی یک نقشه توپوگرافی با رنگی است که دامنه را برای یک نقطه فرکانس نشان می دهد. ما می توانیم توزیع میدان الکترومغناطیسی پویا یک نقطه فرکانس خاص را که در زمان واقعی توسط PCB ایجاد می شود مشاهده کنیم.

“منبع تداخل” همچنین می تواند با استفاده از تجزیه و تحلیل طیف و یک کاوشگر نزدیک میدان واقع شود. در اینجا از روش “آتش” برای انجام استعاره استفاده کنید ، می توانید آزمایش میدان دور (آزمون استاندارد EMC) را با “تشخیص آتش” مقایسه کنید ، اگر نقطه فرکانسی فراتر از حد وجود داشته باشد ، به عنوان “آتش سوزی پیدا شده” در نظر گرفته می شود. ”. طرح سنتی “تجزیه و تحلیل طیف + تک کاوشگر” عموماً توسط مهندسان EMI برای تشخیص شعله ای که از کدام قسمت از شاسی در حال فرار است استفاده می شود. هنگامی که شعله ای تشخیص داده می شود ، سرکوب EMI به طور کلی با محافظت و فیلتر کردن برای پوشاندن شعله داخل محصول انجام می شود. EMSCAN به ما امکان می دهد منبع تداخل ، “آتش زدن” و همچنین “آتش” را که مسیر انتشار تداخل است ، تشخیص دهیم. هنگامی که EMSCAN برای بررسی مشکل EMI کل سیستم استفاده می شود ، روند ردیابی از شعله به شعله به طور کلی پذیرفته می شود. به عنوان مثال ، ابتدا شاسی یا کابل را اسکن کنید تا بررسی کنید که تداخل از کجا ناشی می شود ، سپس داخل محصول را که PCB باعث ایجاد تداخل می شود ، ردیابی کنید و سپس دستگاه یا سیم کشی را ردیابی کنید.

روش کلی به شرح زیر است:

(1) به سرعت منابع تداخل الکترومغناطیسی را پیدا کنید. به توزیع فضایی موج بنیادی نگاه کنید و موقعیت فیزیکی با بیشترین دامنه را در توزیع فضایی موج بنیادی بیابید. برای تداخل پهنای باند ، فرکانسی را در وسط تداخل پهن باند مشخص کنید (مانند تداخل پهنای باند 60 مگاهرتز -80 مگاهرتز ، ما می توانیم 70 مگاهرتز را مشخص کنیم) ، توزیع فضایی این نقطه فرکانس را بررسی کنید ، مکان فیزیکی با بزرگترین دامنه را بیابید.

(2) موقعیت را مشخص کرده و نقشه طیف موقعیت را مشاهده کنید. بررسی کنید که دامنه هر نقطه هارمونیک در آن مکان با طیف کل مطابقت داشته باشد. در صورت همپوشانی ، به این معنی است که مکان مشخص شده قوی ترین مکان برای ایجاد این اختلالات است. برای تداخل پهن باند ، بررسی کنید که آیا این موقعیت حداکثر موقعیت کل تداخل پهن باند است یا خیر.

(3) در بسیاری از موارد ، همه هارمونیک ها در یک مکان تولید نمی شوند ، گاهی حتی هارمونیک ها و هارمونیک های فرد در مکان های مختلف تولید می شوند ، یا هر جزء هارمونیک ممکن است در مکان های مختلف تولید شود. در این حالت ، شما می توانید قوی ترین تابش را با نگاهی به توزیع فضایی نقاط فرکانسی که به آن اهمیت می دهید ، بیابید.

(4) بدون شک م takingثرترین راه حل مشکلات EMI/EMC با انجام اقدامات در محل با قوی ترین تشعشع است.

این روش تشخیص EMI ، که واقعاً می تواند “منبع” و مسیر انتشار را ردیابی کند ، مهندسان را قادر می سازد تا مشکلات EMI را با کمترین هزینه و سریعترین مشکل عیب یابی کنند. در مورد یک وسیله ارتباطی ، که در آن اشعه از کابل تلفن ساطع می شود ، مشخص شد که افزودن محافظ یا فیلتر به کابل امکان پذیر نیست و مهندسان را درمانده می کند. پس از استفاده از EMSCAN برای ردیابی و اسکن فوق ، چند یوان دیگر در برد پردازنده هزینه شد و چندین خازن فیلتر دیگر نصب شد ، که مشکل EMI را که مهندسان قبلاً نمی توانستند حل کنند ، حل کرد. مکان یابی سریع محل خطا مدار شکل 5: نمودار طیف برد معمولی و برد خطا.

با افزایش پیچیدگی PCB ، دشواری و حجم کار اشکال زدایی نیز افزایش می یابد. با یک اسیلوسکوپ یا آنالیز منطقی ، تنها یک یا تعداد محدودی خطوط سیگنال را می توان در یک زمان مشاهده کرد ، در حالی که امروزه ممکن است هزاران خط سیگنال روی PCB وجود داشته باشد و مهندسان برای یافتن مشکل باید به تجربه یا شانس تکیه کنند. اگر “اطلاعات کامل الکترومغناطیسی” برد معمولی و برد معیوب را داشته باشیم ، می توانیم با مقایسه این دو داده طیف فرکانسی غیرطبیعی را پیدا کرده و سپس از “فناوری مکان یابی منبع تداخل” برای پیدا کردن مکان فرکانس غیر طبیعی استفاده کنیم. طیف ، و سپس ما می توانیم به سرعت محل و علت گسل را پیدا کنیم. سپس ، محل “طیف غیرعادی” در نقشه توزیع فضایی صفحه گسل یافت شد ، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است. به این ترتیب ، محل گسل روی یک شبکه (7.6 میلیمتر × 7.6 میلی متر) قرار گرفت و مشکل را می توان به سرعت تشخیص داد. شکل 6: محل “طیف غیرعادی” را در نقشه توزیع فضایی صفحه گسل پیدا کنید.

خلاصه این مقاله

PCB اطلاعات الکترومغناطیسی کامل ، می تواند به ما اجازه دهد تا درک کاملی از کل PCB داشته باشیم ، نه تنها به مهندسان در حل مشکلات EMI/EMC کمک می کند ، بلکه به مهندسان در اشکال زدایی PCB کمک می کند و به طور مداوم کیفیت طراحی PCB را بهبود می بخشد. EMSCAN همچنین کاربردهای زیادی دارد ، مانند کمک به مهندسان برای حل مشکلات حساسیت الکترومغناطیسی.