Piranti tradisional kanggo debugging PCB kalebu: oscilloscope domain wektu, TDR (reflectometry domain wektu) oscilloscope, logika analyzer, lan frekuensi domain spektrum analyzer lan peralatan liyane, nanging cara iki ora bisa menehi bayangan saka informasi sakabèhé saka Papan PCB. data. Papan PCB uga disebut papan sirkuit dicithak, papan sirkuit dicithak, papan sirkuit dicithak kanggo cendhak, PCB (papan sirkuit dicithak) utawa PWB (papan wiring dicithak) kanggo cendhak, nggunakake papan insulasi minangka bahan dasar, dipotong dadi ukuran tartamtu, lan paling ditempelake Pola konduktif karo bolongan (kayata bolongan komponèn, bolongan fastening, bolongan metallized, etc.) digunakake kanggo ngganti sasis komponen elektronik saka piranti sadurungé lan éling interconnection antarane komponen elektronik. Amarga papan iki digawe nggunakake printing elektronik, diarani papan sirkuit “dicetak”. Ora akurat diarani “papan sirkuit cetak” minangka “sirkuit cetak” amarga ora ana “komponen cetak” nanging mung kabel ing papan sirkuit cetak.

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Sistem pemindaian kompatibilitas elektromagnetik Emscan nggunakake teknologi antena array paten lan teknologi switching elektronik, sing bisa ngukur arus PCB kanthi cepet. Tombol kanggo Emscan yaiku nggunakake antena array sing dipatenake kanggo ngukur radiasi cedhak lapangan PCB sing digunakake ing scanner. Uploaded antena iki kasusun saka 40 x 32 (1280) cilik H-lapangan probe, kang ditempelake ing Papan sirkuit 8-lapisan, lan lapisan protèktif ditambahake kanggo papan sirkuit kanggo nyeleh PCB ing test. Asil pemindaian spektrum bisa menehi pangerten kasar babagan spektrum sing diasilake dening EUT: pira komponen frekuensi ana, lan kira-kira gedhene saben komponen frekuensi.

Scan band lengkap

Desain Papan PCB adhedhasar diagram skematik sirkuit kanggo mujudake fungsi sing dibutuhake dening desainer sirkuit. Desain papan sirkuit dicithak utamane nuduhake desain tata letak, sing kudu nimbang macem-macem faktor kayata tata letak sambungan eksternal, tata letak komponen elektronik internal sing dioptimalake, tata letak sambungan logam sing dioptimalake lan liwat bolongan, proteksi elektromagnetik, lan boros panas. Desain tata letak sing apik banget bisa ngirit biaya produksi lan entuk kinerja sirkuit sing apik lan kinerja boros panas. Desain tata letak sing prasaja bisa diwujudake kanthi tangan, dene desain tata letak sing kompleks kudu diwujudake kanthi bantuan desain sing dibantu komputer.

Nalika nindakake fungsi scanning spektrum/spasial, pasang PCB sing digunakake ing scanner. PCB dipérang dadi 7.6mm × 7.6mm kothak dening kothak scanner (saben kothak ngemot H-lapangan probe), lan nglakokaké Sawise mindhai band frekuensi lengkap saben probe (rentang frekuensi bisa saka 10kHz-3GHz) , Emscan pungkasanipun menehi rong gambar, yaiku spektrogram sing disintesis (Gambar 1) lan peta ruang sing disintesis (Gambar 2).

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Pemindaian spektrum/spasial entuk kabeh data spektrum saben probe ing kabeh area pemindaian. Sawise nindakake scan spektrum/spasial, sampeyan bisa entuk informasi radiasi elektromagnetik kabeh frekuensi ing kabeh lokasi spasial. Sampeyan bisa mbayangno spektrum / data scan spasial ing Figure 1 lan Figure 2 minangka Bunch saka data scan spasial utawa Bunch saka spektrum Scan data. sampeyan bisa:

1. Deleng peta distribusi spasial titik frekuensi sing ditemtokake (siji utawa luwih frekuensi) kaya ndeleng asil scan spasial, kaya sing ditampilake ing Gambar 3.

2. Deleng spektrogram titik lokasi fisik sing ditemtokake (siji utawa luwih kothak) kaya ndeleng asil pindai spektrum.

Maneka warna diagram distribusi spasial ing Fig. 3 yaiku diagram abdomen spasial saka titik frekuensi sing dideleng liwat titik frekuensi sing ditemtokake. Dipikolehi kanthi nemtokake titik frekuensi kanthi × ing spektrogram paling dhuwur ing gambar kasebut. Sampeyan bisa nemtokake titik frekuensi kanggo ndeleng distribusi spasial saben titik frekuensi, utawa sampeyan bisa nemtokake sawetara titik frekuensi, contone, nemtokake kabeh TCTerms selaras 83M kanggo ndeleng total spectrogram.

Ing spektrogram ing Figure 4, bagean abu-abu minangka spektrogram total, lan bagean biru minangka spektrogram ing posisi sing ditemtokake. Kanthi nemtokake lokasi fisik ing PCB kanthi ×, mbandhingake spectrogram (biru) lan total spectrogram (abu-abu) sing digawe ing posisi kasebut, lokasi sumber gangguan ditemokake. Bisa dideleng saka Gambar 4 yen cara iki bisa kanthi cepet nemokake lokasi sumber interferensi kanggo interferensi broadband lan interferensi narrowband.

Cepet nemokake sumber gangguan elektromagnetik

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Analisa spektrum minangka piranti kanggo nyinaoni struktur spektrum sinyal listrik. Iki digunakake kanggo ngukur distorsi sinyal, modulasi, kemurnian spektral, stabilitas frekuensi, lan distorsi intermodulasi. Bisa digunakake kanggo ngukur sistem sirkuit tartamtu kayata amplifier lan saringan. Parameter minangka alat ukur elektronik multi-tujuan. Bisa uga diarani osiloskop domain frekuensi, osiloskop pelacak, osiloskop analisis, penganalisis harmonik, penganalisis karakteristik frekuensi utawa penganalisis Fourier. Analisa spektrum modern bisa nampilake asil analisis kanthi cara analog utawa digital, lan bisa nganalisa sinyal listrik ing kabeh pita frekuensi radio saka frekuensi sing sithik nganti pita gelombang sub-milimeter ing ngisor 1 Hz.

Nggunakake analisa spektrum lan probe cedhak lapangan siji uga bisa nemokake “sumber gangguan”. Ing kene kita nggunakake metode “mateni geni” minangka metafora. Tes lapangan adoh (test standar EMC) bisa dibandhingake karo “deteksi geni”. Yen titik frekuensi ngluwihi nilai watesan, iki dianggep minangka “geni wis ditemokake.” Solusi tradisional “analisa spektrum + probe tunggal” umume digunakake dening insinyur EMI kanggo ndeteksi “saka bagean sasis sing ana geni sing metu”. Sawise nyala dideteksi, cara pemadaman EMI umum yaiku nggunakake tameng lan nyaring. “Flame” ditutupi ing njero produk. Emscan ngidini kita ndeteksi sumber sumber gangguan – “geni”, nanging uga bisa ndeleng “geni”, yaiku, cara nyebarake sumber gangguan.

Bisa ditemokake kanthi jelas yen nggunakake “informasi elektromagnetik lengkap”, trep banget kanggo nemokake sumber gangguan elektromagnetik, ora mung bisa ngatasi masalah gangguan elektromagnetik narrowband, nanging uga efektif kanggo interferensi elektromagnetik broadband.

Cara umum kaya ing ngisor iki:

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

(1) Priksa distribusi spasial gelombang dhasar, lan temokake posisi fisik kanthi amplitudo paling gedhe ing peta distribusi spasial gelombang dhasar. Kanggo interferensi broadband, nemtokake frekuensi ing tengah interferensi broadband (contone, interferensi broadband 60MHz-80MHz, kita bisa nemtokake 70MHz), mriksa distribusi spasial titik frekuensi, lan nemokake lokasi fisik kanthi amplitudo paling gedhe.

(2) Nemtokake lokasi lan deleng spektrogram lokasi kasebut. Priksa manawa amplitudo saben titik harmonik ing posisi iki pas karo spektrogram total. Yen padha tumpang tindih, tegese lokasi sing ditemtokake minangka papan sing paling kuat sing nyebabake gangguan kasebut. Kanggo interferensi broadband, priksa manawa lokasi kasebut minangka lokasi maksimal kabeh interferensi broadband.

(3) Ing pirang-pirang kasus, ora kabeh harmonik digawe ing sak panggonan. Kadhangkala uga harmonik lan harmonik aneh digawe ing lokasi sing beda, utawa saben komponen harmonik bisa digawe ing lokasi sing beda. Ing kasus iki, sampeyan bisa nemokake lokasi kanthi radiasi paling kuat kanthi ndeleng distribusi spasial saka titik frekuensi sing sampeyan peduli.

(4) Nindakake langkah-langkah ing papan kanthi radiasi paling kuat mesthi dadi solusi sing paling efektif kanggo masalah EMI / EMC.

Cara investigasi EMI jenis iki sing bisa nglacak “sumber” lan jalur panyebaran ngidini para insinyur ngilangi masalah EMI kanthi biaya paling murah lan kacepetan paling cepet. Ing kasus pangukuran nyata saka piranti komunikasi, interferensi radiated radiated saka kabel saluran telpon. Sawise nggunakake EMSCAN kanggo nindakake pelacakan lan pemindaian sing kasebut ing ndhuwur, sawetara kapasitor filter pungkasane dipasang ing papan prosesor, sing ngrampungake masalah EMI sing ora bisa diatasi dening insinyur.

Cepet nemokake lokasi kesalahan sirkuit

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Kanthi nambah kerumitan PCB, kesulitan lan beban kerja debugging uga saya tambah. Kanthi osiloskop utawa penganalisis logika, mung siji utawa sawetara garis sinyal sing bisa diamati bebarengan. Nanging, bisa uga ana ewonan garis sinyal ing PCB. Insinyur mung bisa nemokake masalah kanthi pengalaman utawa luck. Masalahe.

Yen kita duwe “informasi elektromagnetik lengkap” saka papan normal lan papan sing rusak, kita bisa mbandhingake data loro kasebut kanggo nemokake spektrum frekuensi sing ora normal, banjur nggunakake “teknologi lokasi sumber gangguan” kanggo ngerteni lokasi spektrum frekuensi abnormal. Temokake lokasi lan panyebab kegagalan.

Figure 5 nuduhake spektrum frekuensi saka Papan normal lan Papan risak. Liwat perbandingan, gampang ditemokake manawa ana gangguan broadband sing ora normal ing papan sing rusak.

Banjur temokake lokasi ing ngendi “spektrum frekuensi abnormal” iki diasilake ing peta distribusi spasial saka papan sing rusak, kaya sing ditampilake ing Gambar 6. Kanthi cara iki, lokasi kesalahan dumunung ing kothak (7.6mm × 7.6mm), lan masalah bisa banget serius. Diagnosis bakal ditindakake kanthi cepet.

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Kasus aplikasi kanggo ngevaluasi kualitas desain PCB

PCB sing apik kudu dirancang kanthi teliti dening insinyur. Masalah sing kudu digatekake kalebu:

(1) Desain cascading sing cukup

Utamane susunan bidang lemah lan bidang daya, lan desain lapisan ing ngendi garis sinyal sensitif lan garis sinyal sing ngasilake akeh radiasi. Ana uga divisi saka bidang lemah lan bidang daya, lan nuntun garis sinyal tengen wilayah dibagi.

(2) Tansah impedansi garis sinyal terus-terusan sabisa

Minangka sawetara vias sabisa; minangka sawetara tilak sudhut tengen sabisa; lan minangka cilik sabisa wilayah bali saiki, bisa gawé harmonics kurang lan kakiyatan radiation ngisor.

(3) Filter daya apik

Jinis kapasitor Filter sing cukup, nilai kapasitansi, jumlah, lan posisi panggonan, uga susunan lapisan lemah lan bidang daya sing cukup, bisa mesthekake yen gangguan elektromagnetik dikontrol ing area sing paling cilik.

(4) Coba njamin integritas bidang lemah

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Minangka sawetara vias sabisa; cukup liwat spasi safety; tata letak piranti sing cukup; cukup liwat noto kanggo mesthekake integritas bidang lemah kanggo ombone paling. Kosok baline, vias sing kandhel lan gedhe banget liwat jarak safety, utawa tata letak piranti sing ora wajar, bakal mengaruhi integritas bidang lemah lan bidang daya, nyebabake akeh crosstalk induktif, radiasi mode umum, lan bakal nyebabake sirkuit More sensitif marang gangguan eksternal.

(5) Temokake kompromi antarane integritas sinyal lan kompatibilitas elektromagnetik

Ing premis kanggo mesthekake fungsi normal saka peralatan, nambah munggah lan mudhun wektu pinggiran sinyal sabisa kanggo ngurangi amplitudo lan nomer harmonics saka radiation elektromagnetik kui sinyal. Contone, sampeyan kudu milih resistor damping cocok, cara nyaring cocok, lan ing.

Ing sasi, nggunakake informasi lapangan elektromagnetik lengkap kui dening PCB scientifically bisa ngevaluasi kualitas desain PCB. Nggunakake informasi elektromagnetik lengkap PCB, kualitas desain PCB bisa dievaluasi saka papat aspèk ing ngisor iki: 1. Jumlah titik frekuensi: nomer harmonics. 2. Gangguan transien: gangguan elektromagnetik sing ora stabil. 3. Intensitas radiasi: magnitudo interferensi elektromagnetik ing saben titik frekuensi. 4. Wilayah distribusi: ukuran area distribusi gangguan elektromagnetik ing saben titik frekuensi ing PCB.

Ing conto ing ngisor iki, papan A minangka perbaikan saka papan B. Diagram skematis saka rong papan lan tata letak komponen utama persis padha. Asil scanning spektrum/spasial saka rong papan ditampilake ing Gambar 7:

Saka spektrogram ing Gambar 7, bisa dideleng kualitas papan A luwih apik tinimbang papan B, amarga:

1. Jumlah TCTerms frekuensi Papan A temenan kurang saka Papan B;

2. Amplitudo paling TCTerms frekuensi saka Papan A luwih cilik saka Papan B;

3. Interferensi transien (titik frekuensi sing ora ditandhani) Papan A kurang saka papan B.

Cara njupuk lan aplikasi informasi elektromagnetik PCB

Bisa dideleng saka diagram spasi yen total area distribusi interferensi elektromagnetik saka piring A luwih cilik tinimbang piring B. Ayo goleki distribusi interferensi elektromagnetik ing titik frekuensi tartamtu. Ditilik saka distribusi gangguan elektromagnetik ing titik frekuensi 462MHz ditampilake ing Figure 8, amplitudo saka piring A cilik lan wilayah cilik. Papan B wis sawetara gedhe lan wilayah distribusi utamané sudhut.

Ringkesan artikel iki

Informasi elektromagnetik lengkap PCB ngidini kita duwe pangerten banget intuisi saka PCB sakabèhé, kang ora mung mbantu engineers ngatasi masalah EMI / EMC, nanging uga mbantu engineers debug PCB lan terus-terusan nambah kualitas desain PCB. Kajaba iku, ana akeh aplikasi EMSCAN, kayata mbantu insinyur ngatasi masalah kerentanan elektromagnetik lan liya-liyane.