Традиционалните алатки за дебагирање ПХБ вклучуваат: временски домен осцилоскоп, TDR (временски домен рефлектометрија) осцилоскоп, логички анализатор и анализатор на спектарот на доменот на фреквенција и друга опрема, но овие методи не можат да дадат рефлексија на целокупните информации на ПХБ-таблата. податоци. ПХБ плочата се нарекува и печатено коло, плоча за печатено коло, печатено коло за кратко, PCB (печатено коло) или PWB (печатена плоча за жици) накратко, користејќи изолациона плоча како основен материјал, исечена на одредена големина и барем прикачен Проводен модел со дупки (како што се дупки за компоненти, отвори за прицврстување, метализирани дупки итн.) се користи за замена на шасијата на електронските компоненти на претходниот уред и за остварување на меѓусебната поврзаност помеѓу електронските компоненти. Бидејќи оваа плоча е направена со електронско печатење, таа се нарекува „печатено“ коло. Не е точно да се нарече „печатено коло“ како „печатено коло“ бидејќи нема „печатени компоненти“ туку само жици на плочата за печатено коло.

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Системот за скенирање со електромагнетна компатибилност Emscan користи патентирана технологија на антена со низа и технологија за електронско префрлување, која може да ја мери струјата на ПХБ со голема брзина. Клучот за Emscan е употребата на патентирана антена со низа за мерење на зрачењето на блиското поле на работната ПХБ поставена на скенерот. Оваа антена низа се состои од 40 x 32 (1280) мали сонди со H-поле, кои се вградени во 8-слојна плочка на колото, а на плочката се додава заштитен слој за да се стави ПХБ под тест. Резултатите од скенирањето на спектарот може да ни дадат грубо разбирање за спектарот генериран од EUT: колку фреквентни компоненти има и приближната големина на секоја фреквентна компонента.

Скенирање со целосен опсег

Дизајнот на ПХБ-плочката се заснова на шематски дијаграм на колото за да се реализираат функциите што ги бара дизајнерот на кола. Дизајнот на печатеното коло главно се однесува на дизајнот на распоредот, кој треба да земе предвид различни фактори како што се распоредот на надворешните врски, оптимизираниот распоред на внатрешните електронски компоненти, оптимизираниот распоред на металните врски и дупките, електромагнетната заштита и дисипација на топлина. Одличниот дизајн на распоред може да ги заштеди трошоците за производство и да постигне добри перформанси на колото и перформанси за дисипација на топлина. Едноставниот дизајн на распоред може да се реализира рачно, додека сложениот дизајн на распоред треба да се реализира со помош на дизајн со помош на компјутер.

Кога ја вршите функцијата за скенирање на спектар/простор, поставете ја работната ПХБ на скенерот. ПХБ е поделена на мрежи од 7.6 мм × 7.6 мм со мрежата на скенерот (секоја мрежа содржи сонда со H-поле) и се извршува По скенирањето на целиот фреквентен опсег на секоја сонда (фреквенцискиот опсег може да биде од 10 kHz-3GHz) , Emscan конечно дава две слики, имено синтетизираниот спектрограм (слика 1) и синтетизираната просторна карта (слика 2).

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Скенирањето на спектарот/просторот ги добива сите податоци од спектарот на секоја сонда во целата област на скенирање. По извршувањето на спектрум/просторно скенирање, можете да ги добиете информациите за електромагнетното зрачење на сите фреквенции на сите просторни локации. Можете да ги замислите податоците од спектарот/просторното скенирање на Слика 1 и слика 2 како куп податоци за просторно скенирање или група спектар Скенирајте ги податоците. ти можеш:

1. Прикажете ја мапата на просторна дистрибуција на одредената фреквентна точка (една или повеќе фреквенции) исто како и гледањето на резултатот од просторното скенирање, како што е прикажано на слика 3.

2. Погледнете го спектрограмот на наведената физичка локација (една или повеќе мрежи) исто како и прегледувањето на резултатот од скенирањето на спектарот.

Различните дијаграми за просторна дистрибуција на Сл. 3 се просторни дијаграми на абдоменот на фреквентните точки гледани преку одредени точки на фреквенција. Се добива со одредување на фреквентната точка со × во најгорниот спектрограм на сликата. Можете да наведете точка на фреквенција за да ја видите просторната распределба на секоја фреквентна точка, или можете да наведете повеќе точки на фреквенција, на пример, да ги одредите сите хармонични точки од 83M за да го видите вкупниот спектрограм.

Во спектрограмот на слика 4, сивиот дел е вкупниот спектрограм, а синиот дел е спектрограмот на одредената позиција. Со одредување на физичката локација на ПХБ со ×, споредувајќи го спектрограмот (сино) и вкупниот спектрограм (сив) генериран на таа позиција, се наоѓа локацијата на изворот на пречки. Од Слика 4 може да се види дека овој метод може брзо да ја пронајде локацијата на изворот на пречки и за пречки за широкопојасни и за теснопојасни пречки.

Брзо лоцирајте го изворот на електромагнетните пречки

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Спектар анализатор е инструмент за проучување на структурата на спектарот на електричните сигнали. Се користи за мерење на дисторзија на сигналот, модулација, спектрална чистота, стабилност на фреквенцијата и интермодулациско нарушување. Може да се користи за мерење на одредени системи на кола како што се засилувачи и филтри. Параметарот е повеќенаменски електронски мерен инструмент. Може да се нарече и осцилоскоп на доменот на фреквенција, осцилоскоп за следење, осцилоскоп за анализа, хармоничен анализатор, анализатор на карактеристики на фреквенција или анализатор на Фурие. Современите анализатори на спектарот можат да прикажуваат резултати од анализата на аналогни или дигитални начини и можат да ги анализираат електричните сигнали во сите опсези на радиофреквенции од многу ниски фреквентни до под-милиметарски бранови појаси под 1 Hz.

Користењето на анализатор на спектар и една сонда од блиско поле, исто така, може да ги лоцира „изворите на пречки“. Овде го користиме методот на „гаснење пожар“ како метафора. Тестот на далечно поле (ЕМС стандарден тест) може да се спореди со „откривање пожар“. Ако точката на фреквенција ја надминува граничната вредност, се смета дека е „пронајден пожар“. Традиционалното решение „анализатор на спектар + единечна сонда“ обично се користи од инженерите на EMI за да детектираат „од кој дел од шасијата излегува пламенот“. Откако ќе се открие пламенот, општиот метод за потиснување на EMI е да се користи заштита и филтрирање. „Пламенот“ е покриен во внатрешноста на производот. Emscan ни овозможува да го откриеме изворот на изворот на пречки – „пожар“, но и да го видиме „пожарот“, односно начинот на кој се шири изворот на пречки.

Може јасно да се види дека со користење на „целосни електромагнетни информации“, многу е погодно да се лоцираат изворите на електромагнетни пречки, не само што може да го реши проблемот со теснопојасни електромагнетни пречки, туку и ефикасно за широкопојасни електромагнетни пречки.

Општиот метод е како што следува:

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

(1) Проверете ја просторната распределба на основниот бран и пронајдете ја физичката положба со најголема амплитуда на картата на просторна дистрибуција на основниот бран. За широкопојасни пречки, наведете фреквенција во средината на пречки за широкопојасен интернет (на пример, пречки за широкопојасен интернет од 60 MHz-80 MHz, можеме да одредиме 70 MHz), проверете ја просторната дистрибуција на фреквентната точка и пронајдете ја физичката локација со најголема амплитуда.

(2) Наведете ја локацијата и погледнете го спектрограмот на локацијата. Проверете дали амплитудата на секоја хармонична точка на оваа позиција се совпаѓа со вкупниот спектрограм. Ако се преклопуваат, тоа значи дека назначената локација е најсилното место што ги создава овие пречки. За пречки во широкопојасен интернет, проверете дали локацијата е максималната локација на целата пречки во широкопојасен интернет.

(3) Во многу случаи, не се генерираат сите хармоници на една локација. Понекогаш дури и хармоници и непарни хармоници се генерираат на различни локации, или секоја хармонична компонента може да се генерира на различни локации. Во овој случај, можете да ја пронајдете локацијата со најсилното зрачење гледајќи ја просторната распределба на фреквентните точки за кои се грижите.

(4) Преземањето мерки на местата со најсилно зрачење е несомнено најефективното решение за проблемите со ЕМИ/ЕМС.

Овој вид на метод на истражување на EMI кој може вистински да го следи „изворот“ и патеката на ширење, им овозможува на инженерите да ги елиминираат проблемите со EMI со најниска цена и најбрза брзина. Во случајот за мерење на комуникациски уред, зрачените пречки зрачени од кабелот на телефонската линија. По користењето на EMSCAN за извршување на гореспоменатото следење и скенирање, на плочата на процесорот конечно беа инсталирани уште неколку кондензатори за филтри, кои го решија проблемот со EMI што инженерот не можеше да го реши.

Брзо лоцирајте ја локацијата на дефект на колото

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Со зголемувањето на сложеноста на ПХБ, се зголемуваат и тешкотијата и обемот на работа при дебагирање. Со осцилоскоп или логички анализатор, може да се набљудуваат само една или ограничен број сигнални линии во исто време. Сепак, може да има илјадници сигнални линии на ПХБ. Инженерите можат да го најдат проблемот само со искуство или среќа. Проблемот.

Ако ги имаме „целосните електромагнетни информации“ на нормалната плоча и неисправната плоча, можеме да ги споредиме податоците на двете за да го најдеме абнормалниот фреквентен спектар, а потоа да ја користиме „технологијата за локација на изворот на пречки“ за да ја дознаеме локацијата на абнормален фреквентен спектар. Најдете ја локацијата и причината за неуспехот.

Слика 5 го прикажува фреквентниот спектар на нормалната плоча и неисправната плоча. Преку споредба, лесно е да се открие дека има ненормални пречки на широкопојасен интернет на неисправната плоча.

Потоа пронајдете ја локацијата каде што се генерира овој „абнормален спектар на фреквенции“ на картата на просторна дистрибуција на неисправната табла, како што е прикажано на слика 6. На овој начин, локацијата на дефектот се наоѓа на мрежа (7.6mm×7.6mm), и проблемот може да биде многу сериозен. Дијагнозата ќе биде поставена наскоро.

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Апликативни случаи за оценување на квалитетот на дизајнот на ПХБ

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

(1) Разумен каскаден дизајн

Особено распоредот на рамнината на земјата и рамнината на моќност, и дизајнот на слојот каде што се наоѓаат чувствителните сигнални линии и сигналните линии кои генерираат многу зрачење. Исто така, постои поделба на рамнината на земјата и рамнината на моќност, како и насочување на сигналните линии низ поделената област.

(2) Одржувајте ја импедансата на сигналната линија колку што е можно континуирана

Што е можно помалку визби; што е можно помалку траги од прав агол; и колку што е можно помала површина за враќање на струјата, може да произведе помалку хармоници и помал интензитет на зрачење.

(3) Добар филтер за напојување

Разумниот тип на кондензатор на филтерот, вредноста на капацитетот, количината и положбата на поставување, како и разумниот слоевит распоред на рамнината на заземјувањето и рамнината на моќноста, може да гарантираат дека електромагнетните пречки се контролираат на најмала можна област.

(4) Обидете се да го обезбедите интегритетот на рамнината на земјата

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Што е можно помалку визби; разумно преку безбедносното растојание; разумен распоред на уредот; разумно преку аранжман да се обезбеди интегритет на рамнината на земјата во најголема мера. Напротив, густите виси и преголеми преку безбедносното растојание или неразумниот распоред на уредот, сериозно ќе влијаат на интегритетот на рамнината на земјата и моќноста, што ќе резултира со голема количина на индуктивен преслушување, зрачење на заеднички режим и ќе предизвика колото Повеќе чувствителни на надворешни пречки.

(5) Најдете компромис помеѓу интегритетот на сигналот и електромагнетната компатибилност

Во премисата да се обезбеди нормална функција на опремата, зголемете го времето на растење и паѓање на сигналот колку што е можно повеќе за да се намали амплитудата и бројот на хармоници на електромагнетното зрачење генерирани од сигналот. На пример, треба да изберете соодветен отпорник за амортизација, соодветен метод за филтрирање итн.

Во минатото, употребата на целосните информации за електромагнетното поле генерирани од ПХБ може научно да го процени квалитетот на дизајнот на ПХБ. Користејќи ги целосните електромагнетни информации на ПХБ, квалитетот на дизајнот на ПХБ може да се оцени од следните четири аспекти: 1. Број на фреквентни точки: број на хармоници. 2. Транзиторни пречки: нестабилни електромагнетни пречки. 3. Интензитетот на зрачење: големината на електромагнетните пречки во секоја фреквентна точка. 4. Област на дистрибуција: големината на областа на дистрибуција на електромагнетни пречки во секоја фреквентна точка на ПХБ.

Во следниот пример, таблата А е подобрување на таблата Б. Шематските дијаграми на двете табли и распоредот на главните компоненти се сосема исти. Резултатите од спектарот/просторното скенирање на двете табли се прикажани на Слика 7:

Од спектрограмот на слика 7, може да се види дека квалитетот на таблата А е очигледно подобар од оној на таблата B, бидејќи:

1. Бројот на фреквентни точки на таблата А е очигледно помал од оној на таблата B;

2. Амплитудата на повеќето фреквентни точки на таблата А е помала од онаа на таблата B;

3. Преодните пречки (фреквентни точки кои не се означени) на таблата А е помала од онаа на таблата B.

Како да се добијат и применат електромагнетни информации за ПХБ

Од вселенскиот дијаграм може да се види дека вкупната област на дистрибуција на електромагнетни пречки на плочата А е многу помала од онаа на плочата Б. Ајде да ја разгледаме дистрибуцијата на електромагнетните пречки на одредена фреквентна точка. Судејќи според распределбата на електромагнетните пречки во фреквентната точка од 462 MHz прикажана на Слика 8, амплитудата на плочата А е мала, а површината е мала. Таблата Б има голем опсег и особено широка дистрибутивна област.

Резиме на овој напис

Целосните електромагнетни информации на ПХБ ни овозможуваат да имаме многу интуитивно разбирање за целокупната ПХБ, што не само што им помага на инженерите да ги решат проблемите со EMI/EMC, туку им помага и на инженерите да ја дебагираат ПХБ и континуирано да го подобруваат квалитетот на дизајнот на ПХБ. Слично на тоа, постојат многу апликации на EMSCAN, како што се помагање на инженерите да ги решат проблемите со електромагнетната подложност и така натаму.