Tradiciniai derinimo įrankiai PCB apima: laiko domeno osciloskopą, TDR (laiko domeno reflektometrijos) osciloskopą, loginį analizatorių ir dažnio srities spektro analizatorių bei kitą įrangą, tačiau šios priemonės negali atspindėti visos informacijos apie PCB plokštės duomenis. Šiame dokumente pristatomas būdas gauti visą elektromagnetinę informaciją apie PCB naudojant EMSCAN sistemą ir aprašoma, kaip šią informaciją panaudoti projektuojant ir derinant.

EMSCAN teikia spektro ir erdvės nuskaitymo funkcijas. Spektro nuskaitymo rezultatai gali suteikti mums bendrą idėją apie EUT sukurtą spektrą: kiek yra dažnio komponentų ir kokia yra apytikslė kiekvieno dažnio komponento amplitudė. Erdvinio nuskaitymo rezultatas yra topografinis žemėlapis, kurio spalva atspindi dažnio taško amplitudę. Mes galime matyti dinaminį tam tikro PCB generuojamo dažnio taško elektromagnetinio lauko pasiskirstymą realiu laiku.

„Interferencijos šaltinį“ taip pat galima rasti naudojant spektro analizatorių ir vieną artimo lauko zondą. Čia naudokite „ugnies“ metodą, kad atliktumėte metaforą, galite palyginti tolimojo lauko bandymą (standartinį EMC testą) su „aptikti gaisrą“, jei dažnio taškas viršija ribą, tai laikoma „rasta ugnis“ “. EMI inžinieriai paprastai naudoja tradicinę „spektro analizatoriaus + vieno zondo“ schemą, kad nustatytų, iš kurios važiuoklės dalies liepsna sklinda. Aptikus liepsną, EMI slopinimas paprastai atliekamas ekranuojant ir filtruojant, kad būtų uždengta liepsna gaminio viduje. EMSCAN leidžia aptikti trukdžių šaltinį, „užsidegimą“, taip pat „gaisrą“, kuris yra trukdžių plitimo kelias. Kai EMSCAN naudojamas visos sistemos EMI problemai patikrinti, paprastai taikomas sekimo procesas nuo liepsnos iki liepsnos. Pavyzdžiui, pirmiausia nuskaitykite korpusą ar kabelį, kad patikrintumėte, iš kur kyla trukdžiai, tada atsekite gaminio vidų, kuris PCB sukelia trikdžius, ir tada atsekite įrenginį ar laidus.

Bendras metodas yra toks:

(1) Greitai suraskite elektromagnetinių trukdžių šaltinius. Pažvelkite į pagrindinės bangos erdvinį pasiskirstymą ir raskite didžiausios amplitudės fizinę vietą pagrindinės bangos erdviniame pasiskirstyme. Plačiajuosčio ryšio trukdžiams nurodykite dažnį plačiajuosčio ryšio trikdžių viduryje (pvz., 60MhZ-80mhz plačiajuosčio ryšio trukdžius, galime nurodyti 70MHz), patikrinkite šio dažnio taško erdvinį pasiskirstymą, raskite didžiausios amplitudės fizinę vietą.

(2) Nurodykite vietą ir peržiūrėkite padėties spektro žemėlapį. Patikrinkite, ar kiekvieno harmoninio taško amplitudė toje vietoje sutampa su visu spektru. Jei sutampa, tai reiškia, kad nurodyta vieta yra stipriausia vieta šiems trikdžiams sukelti. Dėl plačiajuosčio ryšio trukdžių patikrinkite, ar ši padėtis yra didžiausia visų plačiajuosčio ryšio trukdžių padėtis.

(3) Daugeliu atvejų ne visos harmonikos sukuriamos toje pačioje vietoje, kartais net harmonikos ir nelyginės harmonikos sukuriamos skirtingose ​​vietose arba kiekvienas harmonikos komponentas gali būti generuojamas skirtingose ​​vietose. Tokiu atveju stipriausią spinduliuotę galite rasti žiūrėdami į jums rūpimų dažnio taškų erdvinį pasiskirstymą.

(4) Neabejotinai efektyviausia spręsti EMI/EMC problemas imantis priemonių stipriausio spinduliavimo vietoje.

Šis EMI aptikimo metodas, kuriuo tikrai galima atsekti „šaltinį“ ir sklidimo kelią, leidžia inžinieriams pašalinti EMI problemas mažiausiomis sąnaudomis ir greičiausiai. Ryšio įrenginio atveju, kai spinduliuotė sklinda iš telefono kabelio, paaiškėjo, kad prie kabelio neįmanoma pridėti ekranavimo ar filtravimo, todėl inžinieriai lieka bejėgiai. Po to, kai EMSCAN buvo naudojamas minėtam sekimui ir nuskaitymui atlikti, procesoriaus plokštėje buvo išleista dar keletas juanių ir sumontuoti dar keli filtrų kondensatoriai, kurie išsprendė EMI problemą, kurios inžinieriai negalėjo išspręsti anksčiau. Greito lokalizavimo grandinės gedimo vieta 5 pav. Įprastos plokštės ir gedimo plokštės spektro diagrama.

Didėjant PCB sudėtingumui, derinimo sunkumai ir darbo krūvis taip pat didėja. Naudojant osciloskopą arba loginį analizatorių, vienu metu galima stebėti tik vieną arba ribotą skaičių signalų linijų, tuo tarpu šiandien PCB gali būti tūkstančiai signalų linijų, o inžinieriai, norėdami rasti problemą, turi pasikliauti patirtimi ar sėkme. Jei turime „pilną elektromagnetinę informaciją“ iš įprastos plokštės ir sugedusios plokštės, galime rasti nenormalų dažnių spektrą, palyginę du duomenis, o tada naudoti „trukdžių šaltinio nustatymo technologiją“, kad sužinotume nenormalaus dažnio vietą spektrą, tada galime greitai rasti gedimo vietą ir priežastį. Tada gedimo plokštelės erdvinio pasiskirstymo žemėlapyje buvo nustatyta „nenormalaus spektro“ vieta, kaip parodyta 6 pav. Tokiu būdu gedimo vieta buvo nustatyta prie tinklelio (7.6 mm × 7.6 mm) ir problema buvo greitai diagnozuota. 6 pav. Raskite „nenormalaus spektro“ vietą gedimo plokštės erdvinio pasiskirstymo žemėlapyje.

Šio straipsnio santrauka

PCB suteikia išsamią elektromagnetinę informaciją, leidžia mums labai intuityviai suprasti visą PCB, ne tik padėti inžinieriams išspręsti EMI/EMC problemas, bet ir padėti inžinieriams derinti PCB ir nuolat gerinti PCB dizaino kokybę. EMSCAN taip pat turi daug programų, pavyzdžiui, padeda inžinieriams spręsti elektromagnetinio jautrumo problemas.