Tradicionalni alati za ispravljanje pogrešaka PCB uključuju: osciloskop u vremenskoj domeni, osciloskop TDR (reflektometrija u vremenskoj domeni), logički analizator i analizator spektra u frekvencijskoj domeni te drugu opremu, ali ta sredstva ne mogu dati odraz ukupnih informacija o podacima PCB -a. Ovaj rad predstavlja način dobivanja potpunih elektromagnetskih informacija o PCB -u sa EMSCAN sustavom i opisuje kako se te informacije mogu koristiti za oblikovanje i otklanjanje pogrešaka.

EMSCAN nudi funkcije skeniranja spektra i prostora. Rezultati skeniranja spektra mogu nam dati opću ideju o spektru koji proizvodi EUT: koliko frekvencijskih komponenti postoji i koja je približna amplituda svake frekvencijske komponente. Rezultat prostornog skeniranja je topografska karta s bojom koja predstavlja amplitudu za frekvencijsku točku. Možemo vidjeti dinamičku distribuciju elektromagnetskog polja određene frekvencijske točke koju stvara PCB u stvarnom vremenu.

“Izvor smetnji” također se može locirati pomoću analizatora spektra i jedne sonde za blisko polje. Ovdje upotrijebite metodu “požara” za provođenje metafore, možete usporediti ispitivanje udaljenog polja (standardno ispitivanje EMC -a) kako biste “otkrili požar”, ako postoji frekvencijska točka iznad granice, smatra se da je “pronađen požar” ”. Tradicionalnu shemu “Analizator spektra + jedna sonda” inženjeri općenito koriste za otkrivanje iz kojeg dijela šasije bježi plamen. Kad se detektira plamen, suzbijanje EMI -a općenito se provodi zaštitom i filtriranjem kako bi se pokrio plamen unutar proizvoda. EMSCAN nam omogućuje otkrivanje izvora smetnji, “paljenja”, kao i “požara”, koji je put širenja smetnji. Kada se EMSCAN koristi za provjeru EMI problema cijelog sustava, općenito se prihvaća proces praćenja od plamena do plamena. Na primjer, prvo skenirajte šasiju ili kabel kako biste provjerili odakle dolazi do smetnji, zatim pratite unutrašnjost proizvoda, koja PCB uzrokuje smetnje, a zatim pratite uređaj ili ožičenje.

Opća metoda je sljedeća:

(1) Brzo locirajte izvore elektromagnetskih smetnji. Pogledajte prostornu raspodjelu temeljnog vala i pronađite fizičko mjesto s najvećom amplitudom na prostornoj raspodjeli temeljnog vala. Za širokopojasne smetnje navedite frekvenciju u sredini širokopojasnih smetnji (poput širokopojasnih smetnji od 60 MHz-80 MHz, možemo navesti 70 MHz), provjerite prostornu raspodjelu ove frekvencijske točke, pronađite fizičko mjesto s najvećom amplitudom.

(2) Odredite položaj i pogledajte mapu spektra položaja. Provjerite da li se amplituda svake harmonijske točke na tom mjestu podudara s ukupnim spektrom. Ako se preklapaju, to znači da je navedeno mjesto najjače mjesto za stvaranje ovih smetnji. Za širokopojasne smetnje provjerite je li ovaj položaj najveći položaj svih širokopojasnih smetnji.

(3) U mnogim slučajevima ne stvaraju se svi harmonici na istom mjestu, ponekad se čak i harmonijski i neparni harmonici stvaraju na različitim mjestima, ili se svaka harmonijska komponenta može generirati na različitim mjestima. U ovom slučaju najjače zračenje možete pronaći gledajući prostornu raspodjelu frekvencijskih točaka do kojih vam je stalo.

(4) Nedvojbeno je da je najučinkovitije riješiti probleme EMI/EMC poduzimanjem mjera na mjestu s najjačim zračenjem.

Ova metoda otkrivanja EMI -a, koja uistinu može pratiti “izvor” i put širenja, omogućuje inženjerima rješavanje problema EMI -a uz najnižu cijenu i najbrže. U slučaju komunikacijskog uređaja, gdje je zračenje zračilo iz telefonskog kabela, postalo je očito da dodavanje oklopa ili filtriranje kabelu nije izvedivo, ostavljajući inženjere bespomoćnima. Nakon što je EMSCAN upotrijebljen za gornje praćenje i skeniranje, potrošeno je još nekoliko juana na procesorsku ploču i instalirano je još nekoliko kondenzatora filtera, što je riješilo problem EMI -ja koji inženjeri prije nisu mogli riješiti. Brzo lociranje mjesta kvara kruga Slika 5: Spektar dijagram normalne ploče i ploče s greškom.

S povećanjem složenosti PCB -a, povećava se i poteškoća i opterećenje otklanjanja pogrešaka. S osciloskopom ili logičkim analizatorom može se istodobno promatrati samo jedna ili ograničen broj signalnih vodova, dok danas na PCB -u može biti tisuće signalnih vodova, a inženjeri se moraju osloniti na iskustvo ili sreću da bi pronašli problem. Ako imamo “potpune elektromagnetske informacije” normalne ploče i neispravne ploče, možemo pronaći abnormalni frekvencijski spektar usporedbom dvaju podataka, a zatim upotrijebiti “tehnologiju lociranja izvora smetnji” kako bismo saznali mjesto abnormalne frekvencije spektra, a zatim možemo brzo pronaći mjesto i uzrok kvara. Zatim je mjesto “abnormalnog spektra” pronađeno na karti prostorne distribucije rasjedne ploče, kao što je prikazano na slici 6. Na taj je način mjesto kvara locirano na rešetku (7.6 mm × 7.6 mm), a problem se mogao brzo dijagnosticirati. Slika 6: Pronađite mjesto “nenormalnog spektra” na karti prostorne raspodjele greške ploče.

Sažetak ovog članka

PCB potpune elektromagnetske informacije mogu nam omogućiti vrlo intuitivno razumijevanje cijele tiskane ploče, ne samo da pomažu inženjerima u rješavanju problema EMI/EMC, već i pomažu inženjerima u otklanjanju pogrešaka u PCB -u, te stalno poboljšavaju kvalitetu dizajna PCB -a. EMSCAN također ima mnoge primjene, poput pomaganja inženjerima u rješavanju problema s elektromagnetskom osjetljivošću.