Традиционалните алатки за дебагирање на ПХБ вклучуваат: осцилоскоп за временски домен, осцилоскоп TDR (рефлектометрија на временски домен), логички анализатор и анализатор на спектар на фреквентен домен и друга опрема, но овие средства не можат да дадат одраз на севкупните информации за податоците од таблата со ПХБ. Овој труд го воведува методот за добивање целосни електромагнетни информации за ПХБ со системот EMSCAN и опишува како да се користат овие информации за да се помогне во дизајнирањето и дебагирањето.

EMSCAN обезбедува функции за скенирање спектар и простор. Резултатите од спектарното скенирање можат да ни дадат општа идеја за спектарот произведен од EUT: колку фреквентни компоненти има и која е приближната амплитуда на секоја фреквентна компонента. Резултатот од просторно скенирање е топографска карта со боја што претставува амплитуда за фреквентна точка. Можеме да видиме динамичка дистрибуција на електромагнетно поле на одредена фреквентна точка генерирана од ПХБ во реално време.

„Изворот на пречки“ исто така може да се лоцира со употреба на анализатор на спектар и една сонда во близина на поле. Тука користете го методот „оган“ за да направите метафора, може да го споредите тестот на далеку (стандарден тест за ЕМС) со „откривање пожар“, ако има фреквентна точка над границата, се смета како „пронајден оган “. Традиционалната шема „Спектар анализатор + единечна сонда“ генерално ја користат инженерите на ЕМИ за да откријат од кој дел од шасијата пламенот бега. Кога ќе се открие пламен, потиснувањето на ЕМИ обично се изведува со заштита и филтрирање за да се покрие пламенот во производот. EMSCAN ни овозможува да го откриеме изворот на мешање, „запалување“, како и „оган“, што е патеката на ширење на мешањето. Кога EMSCAN се користи за проверка на проблемот со ЕМИ на целиот систем, генерално се усвојува процесот на следење од пламен до пламен. На пример, прво скенирајте ја шасијата или кабелот за да проверите од каде доаѓа пречката, потоа пронајдете ја внатрешноста на производот, која ПХБ предизвикува пречки, а потоа пронајдете го уредот или жиците.

Општиот метод е како што следува:

(1) Брзо лоцирајте извори на електромагнетни пречки. Погледнете ја просторната распределба на основниот бран и пронајдете ја физичката локација со најголема амплитуда на просторна распределба на основниот бран. За мешање на широкопојасен интернет, наведете фреквенција во средината на пречки во широкопојасниот интернет (како што се 60MhZ-80mhz широкопојасна интерференција, можеме да определиме 70MHz), проверете ја просторната распределба на оваа фреквентна точка, пронајдете ја физичката локација со најголема амплитуда.

(2) Наведете ја позицијата и видете ја мапата на спектарот на позицијата. Проверете дали амплитудата на секоја хармонична точка на таа локација се совпаѓа со вкупниот спектар. Ако се преклопуваат, тоа значи дека наведената локација е најсилното место за да ги предизвика овие нарушувања. За мешање на широкопојасен интернет, проверете дали оваа позиција е максималната позиција на целата интерференција на широкопојасниот интернет.

(3) Во многу случаи, не сите хармоници се генерираат на иста 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 го најдете најсилното зрачење со гледање на просторна распределба на фреквентните точки за кои се грижите.

(4) Несомнено е најефикасно да се решат проблемите со ЕМИ/ЕМС со преземање мерки на местото со најсилно зрачење.

Овој метод за откривање ЕМИ, кој навистина може да го пронајде „изворот“ и начинот на размножување, им овозможува на инженерите да ги решат проблемите со ЕМИ по најниска цена и најбрзо. Во случај на уред за комуникација, каде што зрачењето зрачеше од телефонскиот кабел, стана очигледно дека додавањето заштитен или филтрирање на кабелот не е изводливо, оставајќи ги инженерите беспомошни. Откако EMSCAN беше искористен за извршување на горенаведеното следење и скенирање, се потрошија уште неколку јуани на процесорската табла и беа инсталирани уште неколку филтерски кондензатори, што го реши проблемот со ЕМИ што инженерите не можеа да го решат порано. Брзо лоцирање на дефектот на колото Слика 5: Дијаграм на спектар на нормална табла и табла за дефекти.

Како што се зголемува сложеноста на ПХБ, така се зголемува и тешкотијата и обемот на работа при дебагирање. Со осцилоскоп или логички анализатор, може да се набудуваат само една или ограничен број на сигнални линии истовремено, додека во денешно време може да има илјадници сигнални линии на ПХБ, а инженерите треба да се потпрат на искуство или среќа за да го најдат проблемот. Ако имаме „целосни електромагнетни информации“ за нормалната табла и погрешната табла, можеме да го најдеме абнормалниот фреквентен спектар со споредување на двата податоци, а потоа да ја искористиме „технологијата за лоцирање извор на пречки“ за да ја откриеме локацијата на абнормалната фреквенција спектар, а потоа можеме брзо да ја пронајдеме локацијата и причината за дефектот. Потоа, локацијата на „абнормалниот спектар“ се најде на картата за просторна распределба на дефектната плоча, како што е прикажано на Сл.6. На овој начин, локацијата на дефектот се наоѓаше на мрежа (7.6мм × 7.6мм) и проблемот можеше брзо да се дијагностицира. Слика 6: Пронајдете ја локацијата на „абнормален спектар“ на просторната распределба на картата на дефектот.

Резиме на оваа статија

Комплетна електромагнетна информација за ПХБ, може да ни овозможи многу интуитивно разбирање на целиот ПХБ, не само што ќе им помогне на инженерите да ги решат проблемите со ЕМИ/ЕМС, туку и ќе им помогнат на инженерите да дебагираат ПХБ и постојано да го подобруваат квалитетот на дизајнот на ПХБ. EMSCAN, исто така, има многу апликации, како што е помагање на инженерите да ги решат проблемите со електромагнетна чувствителност.