Déi traditionell Tools fir Debugging PCB enthalen: Zäit Domain Oszilloskop, TDR (Zäit Domain reflectometry) Oszilloskop, Logik Analysator, an Frequenz Domain Spektrum Analysator an aner Ausrüstung, mä dës Methoden kënnen net eng Reflexioun vun der allgemeng Informatiounen vun der PCB Verwaltungsrot ginn. daten. PCB Verwaltungsrot gëtt och gedréckt Circuit Verwaltungsrot genannt, gedréckte Circuit Verwaltungsrot, gedréckte Circuit Verwaltungsrot fir kuerz, PCB (gedréckt Circuit Verwaltungsrot) oder PWB (gedréckt wiring Verwaltungsrot) fir kuerz, Isolatioun Verwaltungsrot als Basis Material benotzt, an eng gewëssen Gréisst geschnidden, an op d’mannst befestegt E konduktiv Muster mat Lächer (wéi Komponent Lächer, Befestigungslächer, metalliséierte Lächer, etc.) gëtt benotzt fir de Chassis vun den elektronesche Komponenten vum fréiere Gerät ze ersetzen an d’Verbindung tëscht den elektronesche Komponenten ze realiséieren. Well dëse Board mat elektroneschen Drock gemaach gëtt, gëtt et e “gedréckte” Circuit Board genannt. Et ass net korrekt “gedréckte Circuit Board” als “gedréckte Circuit” ze nennen well et keng “gedréckte Komponenten” sinn awer nëmmen d’Verdrahtung op der gedréckter Circuit Board.

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

D’Emscan elektromagnetesch Kompatibilitéit Scanning System benotzt eng patentéiert Array Antenne Technologie an elektronesch Schalter Technologie, déi de Stroum vun der PCB op héich Vitesse moossen kann. De Schlëssel fir Emscan ass d’Benotzung vun enger patentéierter Array Antenne fir d’Nopfeldstralung vun der Aarbechts-PCB op de Scanner ze moossen. Dës Antennearray besteet aus 40 x 32 (1280) klengen H-Feldsonden, déi an engem 8-Schicht Circuit Board agebonne sinn, an eng Schutzschicht gëtt op de Circuit Board bäigefüügt fir de PCB ënner Test ze setzen. D’Resultater vum Spektrum Scannen kënnen eis e graff Verständnis vum Spektrum generéiert vun der EUT ginn: wéivill Frequenzkomponenten et ginn, an déi geschätzte Gréisst vun all Frequenzkomponent.

Voll Band Scan

Den Design vum PCB Board baséiert op dem Circuit schemateschen Diagramm fir d’Funktioune vum Circuit Designer ze realiséieren. Den Design vum gedréckte Circuit Verwaltungsrot bezitt sech haaptsächlech op de Layoutdesign, dee verschidde Faktoren berücksichtege muss wéi de Layout vun externen Verbindungen, den optiméierten Layout vun internen elektronesche Komponenten, den optimiséierte Layout vu Metallverbindungen an duerch Lächer, elektromagnetesche Schutz, an Hëtzt dissipation. Excellent Layout Design kann Produktioun Käschten spueren an erreechen gutt Circuit Leeschtung an Hëtzt dissipation Leeschtung. Einfach Layoutdesign ka mat der Hand realiséiert ginn, wärend komplex Layoutdesign muss mat der Hëllef vum Computer-assistéierten Design realiséiert ginn.

Wann Dir d’Spektrum / raimlech Scannerfunktioun ausféiert, setzt de schaffende PCB op de Scanner. De PCB ass a 7.6mm × 7.6mm Gitter opgedeelt duerch d’Gitter vum Scanner (all Gitter enthält eng H-Feld Sonde), an ausféieren Nom Scannen vun der ganzer Frequenzband vun all Sonde (d’Frequenzbereich ka vun 10kHz-3GHz sinn) , Emscan gëtt schlussendlech zwou Biller, nämlech de synthetiséierte Spektrogramm (Figur 1) an déi synthetiséiert Weltraumkaart (Figur 2).

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

Spektrum / raimlech Scannen kritt all Spektrumdaten vun all Sonde am ganze Scannenberäich. Nodeems Dir e Spektrum / raimleche Scan gemaach hutt, kënnt Dir d’elektromagnetesch Stralungsinformatioun vun all Frequenzen op all raimleche Plazen kréien. Dir kënnt d’Spektrum / raimlech Scandaten an der Figur 1 an der Figur 2 als eng Rëtsch vu raimleche Scandaten oder e Rëtsch Spektrum Scannen d’Donnéeë virstellen. du kanns:

1. Kuckt d’raimlech Verdeelungskaart vum spezifizéierte Frequenzpunkt (eng oder méi Frequenzen) sou wéi Dir d’raimlech Scannerresultat kuckt, wéi an der Figur 3.

2. Kuckt de Spektrogramm vum spezifizéierte physikalesche Standortpunkt (een oder méi Gitter) grad wéi d’Spektrum Scan Resultat.

Déi verschidde raimlech Verdeelungsdiagrammer an der Fig. Et gëtt kritt andeems de Frequenzpunkt mat × am ieweschte Spektrogramm an der Figur spezifizéiert gëtt. Dir kënnt e Frequenzpunkt spezifizéieren fir d’raimlech Verdeelung vun all Frequenzpunkt ze gesinn, oder Dir kënnt verschidde Frequenzpunkten uginn, zum Beispill all harmonesch Punkte vun 3M fir de Gesamtspektrogramm ze gesinn.

Am Spektrogramm an der Figur 4 ass de groe Deel de Gesamtspektrogramm, an de bloen Deel ass de Spektrogramm op der spezifizéierter Positioun. Andeems Dir déi physesch Lag op der PCB mat × spezifizéiert, de Spektrogramm (blo) an de Gesamtspektrogramm (Grau) op där Positioun generéiert vergläicht, gëtt d’Plaz vun der Interferenzquell fonnt. Et kann aus der Figur gesi ginn 4 datt dës Method séier de Standort vun der Interferenzquell fir Breetbandinterferenz a Schmuelbandinterferenz fannen kann.

Fannt séier d’Quell vun der elektromagnetescher Amëschung

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

A spectrum analyzer is an instrument for studying the spectrum structure of electrical signals. It is used to measure signal distortion, modulation, spectral purity, frequency stability, and intermodulation distortion. It can be used to measure certain circuit systems such as amplifiers and filters. Parameter is a multi-purpose electronic measuring instrument. It can also be called frequency domain oscilloscope, tracking oscilloscope, analysis oscilloscope, harmonic analyzer, frequency characteristic analyzer or Fourier analyzer. Modern spectrum analyzers can display analysis results in analog or digital ways, and can analyze electrical signals in all radio frequency bands from very low frequency to sub-millimeter wave bands below 1 Hz.

Mat engem Spektrumanalysator an enger eenzeger Noperfeldsonde kann och “Interferenzquellen” lokaliséieren. Hei benotze mir d’Method fir “Feier ze läschen” als Metapher. De Wäitfeldtest (EMC Standardtest) kann mat “Feiererkennung” verglach ginn. Wann e Frequenzpunkt de Grenzwäert iwwerschreift, gëtt et als “e Feier fonnt.” Déi traditionell “Spektrum Analyser + Single Sonde” Léisung gëtt allgemeng vun EMI Ingenieuren benotzt fir z’entdecken “vu wéi engem Deel vum Chassis d’Flam erauskënnt”. Nodeems d’Flam festgestallt gouf, ass déi allgemeng EMI Ënnerdréckungsmethod Schirmung a Filteren ze benotzen. “Flam” ass am Produkt bedeckt. Emscan erlaabt eis d’Quell vun der Interferenzquell – “Feier” z’entdecken, awer och de “Feier” ze gesinn, dat heescht, wéi d’Stéierungsquell verbreet.

Et kann kloer gesi ginn datt “komplett elektromagnetesch Informatioun” benotzt gëtt, et ass ganz bequem fir elektromagnéitesch Stéierungsquellen ze lokaliséieren, net nëmmen de Problem vun der schmuelband elektromagnéitescher Amëschung léisen, awer och effektiv fir Breetband elektromagnetesch Stéierungen.

Déi allgemeng Method ass wéi follegt:

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

(1) Kontrolléiert d’raimlech Verdeelung vun der fundamentaler Welle, a fann déi kierperlech Positioun mat der gréisster Amplitude op der raimlecher Verdeelungskaart vun der fundamentaler Welle. Fir Breetbandinterferenz spezifizéieren eng Frequenz an der Mëtt vun der Breetbandinterferenz (Zum Beispill e 60MHz-80MHz Breetbandinterferenz, mir kënnen 70MHz spezifizéieren), kontrolléiert d’raimlech Verdeelung vun der Frequenzpunkt, a fënnt déi kierperlech Plaz mat der gréisster Amplitude.

(2) Specify the location and look at the spectrogram of the location. Check whether the amplitude of each harmonic point at this position coincides with the total spectrogram. If they overlap, it means that the designated location is the strongest place that produces these interferences. For broadband interference, check whether the location is the maximum location of the entire broadband interference.

(3) A ville Fäll ginn net all Harmonie op enger Plaz generéiert. Heiansdo ginn souguer Harmonie an komesch Harmonie op verschiddene Plazen generéiert, oder all harmonesch Komponent kann op verschiddene Plazen generéiert ginn. An dësem Fall kënnt Dir d’Plaz mat der stäerkster Stralung fannen andeems Dir d’raimlech Verdeelung vun den Frequenzpunkten kuckt, déi Dir interesséiert.

(4) Mesuren op de Plazen mat der stäerkster Stralung ze huelen ass ouni Zweifel déi effektiv Léisung fir EMI / EMC Probleemer.

Dës Aart vun EMI-Untersuchungsmethod, déi wierklech de “Quell” a Verbreedungswee ka verfolgen, erlaabt Ingenieuren EMI-Problemer zu de niddregsten Käschten a schnellsten Geschwindegkeet ze eliminéieren. An engem eigentleche Moossfall vun engem Kommunikatiounsapparat, ausstrahlt Stéierungen aus dem Telefonslinnkabel. Nodeems Dir EMSCAN benotzt fir déi uewe genannten Tracking a Scannen auszeféieren, goufen endlech e puer méi Filterkondensatoren um Prozessorboard installéiert, wat den EMI Problem geléist huet, deen den Ingenieur net konnt léisen.

Quickly locate the circuit fault location

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

Mat der Erhéijung vun der PCB Komplexitéit ginn d’Schwieregkeet an d’Aarbechtslaascht vum Debugging och erop. Mat engem Oszilloskop oder Logikanalysator kann nëmmen eng oder eng limitéiert Zuel vu Signallinnen zur selwechter Zäit observéiert ginn. Wéi och ëmmer, et kënnen Tausende vu Signallinnen op der PCB sinn. Ingenieuren kënnen de Problem nëmmen duerch Erfahrung oder Gléck fannen. De Problem.

Wa mir déi “komplett elektromagnéitesch Informatioun” vum normale Bord an dem defekte Bord hunn, kënne mir d’Date vun deenen zwee vergläichen fir den anormale Frequenzspektrum ze fannen, an dann d'”Interferenzquelle Standorttechnologie” benotze fir de Standort vun der anormal Frequenz Spektrum. Fannt d’Plaz an d’Ursaach vum Echec.

Figur 5 weist d’Frequenz Spektrum vun der normal Verwaltungsrot an de Feeler Verwaltungsrot. Duerch de Verglach ass et einfach ze fannen datt et eng anormal Breetbandinterferenz um defekte Bord ass.

Fannt dann d’Plaz wou dësen “anormalen Frequenzspektrum” op der raimlecher Verdeelungskaart vum defekte Board generéiert gëtt, wéi an der Figur 6. Op dës Manéier ass de Feelerplaz op engem Gitter (7.6mm × 7.6mm), an de Problem ka ganz eescht sinn. D’Diagnos gëtt geschwënn gemaach.

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

Applikatioun Fäll fir Evaluatioun vun PCB Design Qualitéit

A good PCB needs to be carefully designed by an engineer. The issues that need to be considered include:

(1) raisonnabel Kaskadesdesign

Besonnesch d’Arrangement vum Buedemplang an der Kraaftfläch, an den Design vun der Schicht, wou déi sensibel Signallinnen a Signallinnen déi vill Stralung generéieren. Et ginn och d’Divisioun vum Buedemplang an der Kraaftfläch, an d’Routing vun Signallinnen iwwer dat opgedeelt Gebitt.

(2) Halt d’Signallinnimpedanz sou kontinuéierlech wéi méiglech

Sou wéineg Vias wéi méiglech; sou wéineg wéi méiglech richteg Wénkelspuren; an esou kleng wéi méiglech aktuell zréck Beräich, et kann manner harmonics a manner Stralung Intensitéit produzéiere.

(3) Gutt Kraaftfilter

Raisonnabel Filterkondensatortyp, Kapazitanzwäert, Quantitéit, a Placementpositioun, souwéi eng raisonnabel Schichtenarrangement vum Buedemplang a Kraaftplang, kënne suergen datt elektromagnéitesch Interferenz am klengste méigleche Gebitt kontrolléiert gëtt.

(4) Probéiert d’Integritéit vum Buedemplang ze garantéieren

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

Sou wéineg wéi méiglech vias; raisonnabel iwwer Sécherheet Abstand; raisonnabel Apparat Layout; raisonnabel iwwer Arrangement fir d’Integritéit vum Buedemplang am gréissten Ausmooss ze garantéieren. Am Géigendeel, dichte Vias an ze grouss iwwer Sécherheetsabstand, oder onraisonnabel Apparat Layout, wäert eescht d’Integritéit vun der Buedem Fliger an Muecht Fliger Afloss, doraus zu enger grousser Quantitéit vun inductive crosstalk, gemeinsame Modus Stralung, a wäert de Circuit Ursaach. sensibel fir extern Interferenz.

(5) Fannt e Kompromiss tëscht Signalintegritéit an elektromagnetescher Kompatibilitéit

Op der Viraussetzung fir d’normale Funktioun vun der Ausrüstung ze garantéieren, erhéicht d’Steigerung an d’Randzäit vum Signal sou vill wéi méiglech fir d’Amplitude an d’Zuel vun den Harmonie vun der elektromagnetescher Stralung ze reduzéieren, déi vum Signal generéiert gëtt. Zum Beispill musst Dir e passende Dämpfungsresistenz auswielen, eng passend Filtermethod, a sou weider.

An der Vergaangenheet kann d’Benotzung vun der kompletter elektromagnetescher Feldinformatioun, déi vum PCB generéiert gëtt, d’Qualitéit vum PCB-Design wëssenschaftlech evaluéieren. Mat der kompletter elektromagnetescher Informatioun vum PCB kann d’Designqualitéit vum PCB aus de folgende véier Aspekter evaluéiert ginn: 1. D’Zuel vun de Frequenzpunkten: d’Zuel vun den Harmonen. 2. Transient Interferenz: onbestänneg elektromagnetesch Interferenz. 3. Stralungsintensitéit: d’Gréisst vun der elektromagnetescher Amëschung op all Frequenzpunkt. 4. Verdeelungsgebitt: d’Gréisst vum Verdeelungsgebitt vun der elektromagnetescher Interferenz op all Frequenzpunkt op der PCB.

Am folgende Beispill ass den A Board eng Verbesserung vum B Board. Déi schematesch Diagrammer vun deenen zwee Brieder an de Layout vun den Haaptkomponenten si genee d’selwecht. D’Resultater vum Spektrum / raimleche Scannen vun den zwee Brieder ginn an der Figur 7 gewisen:

Aus dem Spektrogramm an der Figur 7 kann et gesi ginn datt d’Qualitéit vum A Board offensichtlech besser ass wéi déi vum B Board, well:

1. D’Zuel vun Frequenz Punkten vun der A Verwaltungsrot selbstverständlech manner wéi déi vun der B Verwaltungsrot;

2. D’Amplitude vun de meeschte Frequenzpunkte vum A Board ass méi kleng wéi déi vum B Board;

3. D’transient Interferenz (Frequenz Punkten déi net markéiert sinn) vun der A Verwaltungsrot manner wéi déi vun der B Verwaltungsrot.

Wéi kritt een an applizéiert PCB elektromagnetesch Informatioun

Et kann aus dem Raumdiagramm gesi ginn datt d’total elektromagnetesch Interferenzverdeelungsfläch vun der A Plack vill méi kleng ass wéi dee vun der B Plack. Loosst eis d’elektromagnetesch Interferenzverdeelung bei engem bestëmmte Frequenzpunkt kucken. Beurteelt vun der elektromagnetescher Interferenzverdeelung um 462MHz Frequenzpunkt an der Figur 8 gewisen, ass d’Amplitude vun der A Plack kleng an d’Fläch ass kleng. D’B-Verwaltungsrot huet eng grouss Gamme an eng besonnesch breet Verdeelung Beräich.

Resumé vun dësem Artikel

Déi komplett elektromagnetesch Informatioun vum PCB erlaabt eis e ganz intuitivt Verständnis vum Gesamt PCB ze hunn, wat net nëmmen d’Ingenieuren hëlleft EMI / EMC Probleemer ze léisen, awer och d’Ingenieuren hëlleft de PCB ze debuggen a kontinuéierlech d’Designqualitéit vum PCB ze verbesseren. Ähnlech ginn et vill Uwendungen vun EMSCAN, sou wéi Ingenieuren hëllefen elektromagnetesch Empfindlechkeetsprobleemer ze léisen an sou weider.