Perinteiset virheenkorjaustyökalut PCB ovat: aikatunnusoskilloskooppi, TDR (aikatunnusheijastimetria) -oskilloskooppi, logiikka -analysaattori ja taajuusalueen spektrianalysaattori ja muut laitteet, mutta nämä keinot eivät voi heijastaa piirilevyjen tietojen kokonaistietoja. Tässä artikkelissa esitellään menetelmä, jolla saadaan täydelliset sähkömagneettiset tiedot piirilevystä EMSCAN -järjestelmällä, ja kuvataan, miten näitä tietoja voidaan käyttää suunnittelussa ja virheenkorjauksessa.

EMSCAN tarjoaa spektrin ja tilan skannaustoimintoja. Taajuusskannauksen tulokset voivat antaa meille yleisen käsityksen EUT: n tuottamasta taajuudesta: kuinka monta taajuuskomponenttia on ja mikä on kunkin taajuuskomponentin likimääräinen amplitudi. Avaruusskannauksen tulos on topografinen kartta, jonka väri edustaa taajuuspisteen amplitudia. Voimme nähdä PCB: n tuottaman tietyn taajuuspisteen dynaamisen sähkömagneettisen kentän jakautumisen reaaliajassa.

”Häiriölähde” voidaan paikantaa myös käyttämällä spektrianalysaattoria ja yhtä lähikenttäanturia. Käytä tässä “tulipalon” menetelmää metaforan suorittamiseen, voit verrata kaukokenttätestiä (EMC -standarditesti) “palon havaitsemiseen”, jos taajuuspiste on rajan yläpuolella, sitä pidetään “tulipalon löytämisenä” ”. EMI -insinöörit käyttävät yleensä perinteistä “spektrianalysaattori + yksittäisanturi” -järjestelmää havaitsemaan, mistä rungon osasta liekki karkaa. Kun liekki havaitaan, EMI -tukahdutus suoritetaan yleensä suojaamalla ja suodattamalla peittämään liekki tuotteen sisällä. EMSCANin avulla voimme havaita häiriön lähteen, “syttymisen” ja “tulipalon”, joka on häiriön etenemisreitti. Kun EMSCANia käytetään koko järjestelmän EMI -ongelman tarkistamiseen, jäljitysprosessi liekistä liekkiin on yleensä hyväksytty. Skannaa esimerkiksi ensin kotelo tai kaapeli, mistä häiriöt tulevat, ja jäljitä sitten tuotteen sisäpuoli, mikä piirilevy aiheuttaa häiriöitä, ja jäljitä sitten laite tai johdot.

Yleinen menetelmä on seuraava:

(1) Paikallista nopeasti sähkömagneettiset häiriölähteet. Katso perusaallon alueellista jakaumaa ja löydä fyysisen sijainnin suurin amplitudi perusaallon aluejakaumasta. Laajakaistahäiriöitä varten määritä taajuus laajakaistan häiriöiden keskellä (kuten 60MHz-80mhz laajakaistayhteys, voimme määrittää 70MHz), tarkista tämän taajuuspisteen alueellinen jakauma, etsi fyysinen sijainti, jolla on suurin amplitudi.

(2) Määritä sijainti ja katso sijainnin spektrikartta. Tarkista, että kunkin harmonisen pisteen amplitudi kyseisessä paikassa vastaa koko spektriä. Jos se on päällekkäin, se tarkoittaa, että määritetty paikka on vahvin paikka näiden häiriöiden tuottamiseen. Laajakaistahäiriöiden osalta tarkista, onko tämä sijainti koko laajakaistayhteyden suurin mahdollinen sijainti.

(3) Monissa tapauksissa kaikkia yliaaltoja ei synny samassa paikassa, joskus jopa yliaaltoja ja parittomia yliaaltoja eri paikoissa tai jokainen harmoninen komponentti voidaan luoda eri paikoissa. Tässä tapauksessa voit löytää voimakkaimman säteilyn tarkastelemalla välittämiesi taajuuspisteiden alueellista jakautumista.

(4) On epäilemättä tehokkainta ratkaista EMI/EMC -ongelmia toteuttamalla toimenpiteitä paikassa, jossa on voimakkain säteily.

Tämä EMI -tunnistusmenetelmä, joka pystyy todella jäljittämään “lähteen” ja etenemisreitin, mahdollistaa insinöörien vianmäärityksen EMI -ongelmista halvimmalla ja nopeimmin. Viestintälaitteen tapauksessa, jossa puhelinkaapelista säteili säteilyä, kävi ilmi, että suojauksen lisääminen tai suodattaminen kaapeliin ei ollut mahdollista, jolloin insinöörit jäivät avuttomiksi. Kun EMSCANia käytettiin yllä olevan seurannan ja skannauksen suorittamiseen, prosessorilevylle käytettiin vielä muutama yuan ja asennettiin useita suodatinkondensaattoreita, mikä ratkaisi EMI -ongelman, jota insinöörit eivät voineet ratkaista aiemmin. Nopea paikannuspiirin vian sijainti Kuva 5: Normaalin levyn ja vikakortin spektrikaavio.

PCB: n monimutkaisuuden kasvaessa myös virheenkorjauksen vaikeus ja työmäärä lisääntyvät. Oskilloskoopilla tai logiikka -analysaattorilla voidaan havaita vain yksi tai rajoitettu määrä signaalilinjoja kerrallaan, kun taas nykyään piirilevyllä voi olla tuhansia signaalilinjoja, ja insinöörien on luotettava kokemukseen tai onneen ongelman löytämiseksi. Jos meillä on normaalin piirilevyn ja viallisen piirilevyn “täydelliset sähkömagneettiset tiedot”, voimme löytää epänormaalin taajuusspektrin vertaamalla kahta dataa ja käyttää sitten “häiriölähteen paikannustekniikkaa” selvittääksesi epänormaalin taajuuden sijainnin taajuuksia, ja sitten voimme nopeasti löytää vian sijainnin ja syyn. Sitten “epänormaalin spektrin” sijainti löydettiin vikalevyn tilajakaumakartasta, kuten kuviossa 6 esitetään. Tällä tavalla vian sijainti sijoitettiin verkkoon (7.6 mm × 7.6 mm) ja ongelma voidaan diagnosoida nopeasti. Kuva 6: Etsi “epänormaalin spektrin” sijainti vikakilven tilajakaumakartasta.

Tämä artikkelin yhteenveto

Piirilevyllä on täydellinen sähkömagneettinen informaatio, voimme antaa meille erittäin intuitiivisen käsityksen koko piirilevystä, ei vain auttaa insinöörejä ratkaisemaan EMI/EMC -ongelmia, vaan myös auttaa insinöörejä korjaamaan piirilevyä ja parantamaan jatkuvasti piirilevyn suunnittelun laatua. EMSCANilla on myös monia sovelluksia, kuten insinöörien auttaminen ratkaisemaan sähkömagneettisen herkkyyden ongelmia.