Alat tradisional untuk penyahpepijatan BPA termasuk: osiloskop domain masa, osiloskop TDR (reflekometri domain masa), penganalisis logik, dan penganalisis spektrum domain frekuensi dan peralatan lain, tetapi kaedah ini tidak dapat memberikan gambaran keseluruhan maklumat papan PCB. data. Papan PCB juga dipanggil papan litar bercetak, papan litar bercetak, papan litar bercetak untuk pendek, PCB (papan litar bercetak) atau PWB (papan pendawaian bercetak) untuk pendek, menggunakan papan penebat sebagai bahan asas, dipotong mengikut saiz tertentu, dan sekurang-kurangnya dipasang Corak konduktif dengan lubang (seperti lubang komponen, lubang pengikat, lubang logam, dll.) digunakan untuk menggantikan casis komponen elektronik peranti sebelumnya dan merealisasikan hubungan antara komponen elektronik. Kerana papan ini dibuat menggunakan percetakan elektronik, ia dipanggil papan litar “bercetak”. Adalah tidak tepat untuk memanggil “papan litar bercetak” sebagai “litar bercetak” kerana tiada “komponen bercetak” tetapi hanya pendawaian pada papan litar bercetak.

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Sistem pengimbasan keserasian elektromagnet Emscan menggunakan teknologi antena tatasusunan yang dipatenkan dan teknologi pensuisan elektronik, yang boleh mengukur arus PCB pada kelajuan tinggi. Kunci kepada Emscan ialah penggunaan antena tatasusunan yang dipatenkan untuk mengukur sinaran medan dekat PCB yang berfungsi yang diletakkan pada pengimbas. Tatasusunan antena ini terdiri daripada probe medan H kecil 40 x 32 (1280), yang dibenamkan dalam papan litar 8 lapisan, dan lapisan pelindung ditambah pada papan litar untuk meletakkan PCB di bawah ujian. Hasil pengimbasan spektrum boleh memberi kita pemahaman kasar tentang spektrum yang dijana oleh EUT: berapa banyak komponen frekuensi terdapat dan anggaran magnitud setiap komponen frekuensi.

Imbasan jalur penuh

Reka bentuk papan PCB adalah berdasarkan gambarajah skematik litar untuk merealisasikan fungsi yang diperlukan oleh pereka litar. Reka bentuk papan litar bercetak terutamanya merujuk kepada reka bentuk susun atur, yang perlu mempertimbangkan pelbagai faktor seperti susun atur sambungan luaran, susun atur komponen elektronik dalaman yang optimum, susun atur sambungan logam yang optimum dan melalui lubang, perlindungan elektromagnet, dan pelesapan haba. Reka bentuk susun atur yang sangat baik boleh menjimatkan kos pengeluaran dan mencapai prestasi litar yang baik dan prestasi pelesapan haba. Reka bentuk susun atur yang mudah boleh direalisasikan dengan tangan, manakala reka bentuk susun atur yang kompleks perlu direalisasikan dengan bantuan reka bentuk berbantukan komputer.

Apabila melaksanakan fungsi pengimbasan spektrum/ruang, letakkan PCB yang berfungsi pada pengimbas. PCB dibahagikan kepada grid 7.6mm × 7.6mm oleh grid pengimbas (setiap grid mengandungi probe medan-H), dan laksanakan Selepas mengimbas jalur frekuensi penuh setiap probe (julat frekuensi boleh dari 10kHz-3GHz) , Emscan akhirnya memberikan dua gambar, iaitu spektrogram yang disintesis (Rajah 1) dan peta angkasa yang disintesis (Rajah 2).

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Pengimbasan spektrum/spatial memperoleh semua data spektrum setiap probe di seluruh kawasan pengimbasan. Selepas melakukan imbasan spektrum/spatial, anda boleh mendapatkan maklumat sinaran elektromagnet semua frekuensi di semua lokasi spatial. Anda boleh bayangkan data imbasan spektrum/spatial dalam Rajah 1 dan Rajah 2 sebagai sekumpulan data imbasan spatial atau sekumpulan spektrum Imbas data. awak boleh:

1. Lihat peta taburan spatial bagi titik frekuensi yang ditentukan (satu atau lebih frekuensi) sama seperti melihat hasil imbasan spatial, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.

2. Lihat spektrogram titik lokasi fizikal yang ditentukan (satu atau lebih grid) sama seperti melihat hasil imbasan spektrum.

Pelbagai rajah taburan ruang dalam Rajah 3 ialah rajah perut ruang bagi titik frekuensi yang dilihat melalui titik frekuensi yang ditetapkan. Ia diperoleh dengan menyatakan titik frekuensi dengan × dalam spektrogram paling atas dalam rajah. Anda boleh menentukan titik frekuensi untuk melihat taburan spatial bagi setiap titik frekuensi, atau anda boleh menentukan berbilang titik frekuensi, contohnya, nyatakan semua titik harmonik 83M untuk melihat jumlah spektrogram.

Dalam spektrogram dalam Rajah 4, bahagian kelabu ialah jumlah spektrogram, dan bahagian biru ialah spektrogram pada kedudukan yang ditentukan. Dengan menyatakan lokasi fizikal pada PCB dengan ×, membandingkan spektrogram (biru) dan jumlah spektrogram (kelabu) yang dijana pada kedudukan itu, lokasi sumber gangguan ditemui. Dapat dilihat daripada Rajah 4 bahawa kaedah ini boleh mencari dengan cepat lokasi punca gangguan bagi kedua-dua gangguan jalur lebar dan gangguan jalur sempit.

Cari dengan cepat punca gangguan elektromagnet

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

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.

Menggunakan penganalisis spektrum dan satu probe medan dekat juga boleh mencari “sumber gangguan”. Di sini kita menggunakan kaedah “memadam api” sebagai metafora. Ujian medan jauh (ujian standard EMC) boleh dibandingkan dengan “mengesan api”. Jika titik kekerapan melebihi nilai had, ia dianggap sebagai “kebakaran telah ditemui”. Penyelesaian tradisional “penganalisis spektrum + siasatan tunggal” biasanya digunakan oleh jurutera EMI untuk mengesan “dari bahagian mana casis api keluar”. Selepas nyalaan dikesan, kaedah penindasan EMI am adalah menggunakan pelindung dan penapisan. “Api” dilindungi di dalam produk. Emscan membolehkan kami mengesan sumber sumber gangguan-“api”, tetapi juga untuk melihat “api”, iaitu cara sumber gangguan merebak.

Ia boleh dilihat dengan jelas bahawa menggunakan “maklumat elektromagnet lengkap”, adalah sangat mudah untuk mencari sumber gangguan elektromagnet, bukan sahaja dapat menyelesaikan masalah gangguan elektromagnet jalur sempit, tetapi juga berkesan untuk gangguan elektromagnet jalur lebar.

Kaedah umum adalah seperti berikut:

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

(1) Semak taburan ruang bagi gelombang asas, dan cari kedudukan fizikal dengan amplitud terbesar pada peta taburan ruang bagi gelombang asas. Untuk gangguan jalur lebar, nyatakan frekuensi di tengah-tengah gangguan jalur lebar (contohnya, gangguan jalur lebar 60MHz-80MHz, kita boleh tentukan 70MHz), semak taburan ruang titik frekuensi, dan cari lokasi fizikal dengan amplitud terbesar.

(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) Dalam banyak kes, tidak semua harmonik dijana di satu lokasi. Kadangkala harmonik dan harmonik ganjil dijana di lokasi yang berbeza, atau setiap komponen harmonik mungkin dijana di lokasi yang berbeza. Dalam kes ini, anda boleh mencari lokasi dengan sinaran terkuat dengan melihat taburan ruang bagi titik frekuensi yang anda minati.

(4) Mengambil langkah di tempat yang mempunyai sinaran paling kuat sudah pasti merupakan penyelesaian paling berkesan untuk masalah EMI/EMC.

Kaedah penyiasatan EMI jenis ini yang benar-benar boleh mengesan “sumber” dan laluan penyebaran membolehkan jurutera menghapuskan masalah EMI pada kos terendah dan kelajuan terpantas. Dalam kes pengukuran sebenar peranti komunikasi, gangguan terpancar dipancarkan daripada kabel talian telefon. Selepas menggunakan EMSCAN untuk menjalankan penjejakan dan pengimbasan yang dinyatakan di atas, beberapa lagi kapasitor penapis akhirnya dipasang pada papan pemproses, yang menyelesaikan masalah EMI yang tidak dapat diselesaikan oleh jurutera.

Quickly locate the circuit fault location

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Dengan peningkatan kerumitan PCB, kesukaran dan beban kerja penyahpepijatan juga meningkat. Dengan osiloskop atau penganalisis logik, hanya satu atau sebilangan terhad garis isyarat boleh diperhatikan pada masa yang sama. Walau bagaimanapun, mungkin terdapat beribu-ribu talian isyarat pada PCB. Jurutera hanya boleh mencari masalah dengan pengalaman atau nasib. Masalah.

Jika kita mempunyai “maklumat elektromagnet lengkap” papan biasa dan papan yang rosak, kita boleh membandingkan data kedua-duanya untuk mencari spektrum frekuensi yang tidak normal, dan kemudian menggunakan “teknologi lokasi sumber gangguan” untuk mengetahui lokasi spektrum frekuensi tidak normal. Cari lokasi dan punca kegagalan.

Rajah 5 menunjukkan spektrum frekuensi papan biasa dan papan yang rosak. Melalui perbandingan, adalah mudah untuk mendapati bahawa terdapat gangguan jalur lebar yang tidak normal pada papan yang rosak.

Kemudian cari lokasi di mana “spektrum frekuensi tidak normal” ini dijana pada peta pengedaran spatial papan yang rosak, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6. Dengan cara ini, lokasi kerosakan terletak pada grid (7.6mm × 7.6mm), dan masalahnya boleh menjadi sangat serius. Diagnosis akan dibuat tidak lama lagi.

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Kes aplikasi untuk menilai kualiti reka bentuk PCB

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

(1) Reka bentuk lata yang munasabah

Terutamanya susunan satah tanah dan satah kuasa, dan reka bentuk lapisan di mana garis isyarat sensitif dan garis isyarat yang menjana banyak sinaran terletak. Terdapat juga pembahagian satah darat dan satah kuasa, dan penghalaan talian isyarat merentasi kawasan yang dibahagikan.

(2) Pastikan galangan talian isyarat berterusan yang mungkin

Sedikit vias yang mungkin; sesedikit mungkin jejak sudut kanan; dan sekecil mungkin kawasan pemulangan arus, ia boleh menghasilkan kurang harmonik dan keamatan sinaran yang lebih rendah.

(3) Penapis kuasa yang baik

Jenis kapasitor penapis yang munasabah, nilai kemuatan, kuantiti dan kedudukan penempatan, serta susunan berlapis yang munasabah bagi satah tanah dan satah kuasa, boleh memastikan bahawa gangguan elektromagnet dikawal dalam kawasan yang paling kecil.

(4) Cuba pastikan integriti satah tanah

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Sedikit vias yang mungkin; munasabah melalui jarak keselamatan; susun atur peranti yang munasabah; munasabah melalui susunan untuk memastikan integriti satah tanah ke tahap yang paling tinggi. Sebaliknya, vias padat dan terlalu besar melalui jarak keselamatan, atau susun atur peranti yang tidak munasabah, akan menjejaskan integriti satah tanah dan satah kuasa dengan serius, mengakibatkan sejumlah besar cakap silang induktif, sinaran mod biasa, dan akan menyebabkan litar Lebih banyak sensitif kepada gangguan luar.

(5) Cari kompromi antara integriti isyarat dan keserasian elektromagnet

Pada premis untuk memastikan fungsi normal peralatan, tingkatkan masa kelebihan naik dan turun isyarat sebanyak mungkin untuk mengurangkan amplitud dan bilangan harmonik sinaran elektromagnet yang dihasilkan oleh isyarat. Sebagai contoh, anda perlu memilih perintang redaman yang sesuai, kaedah penapisan yang sesuai, dan sebagainya.

Pada masa lalu, penggunaan maklumat medan elektromagnet lengkap yang dihasilkan oleh PCB boleh menilai secara saintifik kualiti reka bentuk PCB. Menggunakan maklumat elektromagnet lengkap PCB, kualiti reka bentuk PCB boleh dinilai dari empat aspek berikut: 1. Bilangan titik frekuensi: bilangan harmonik. 2. Gangguan sementara: gangguan elektromagnet tidak stabil. 3. Keamatan sinaran: magnitud gangguan elektromagnet pada setiap titik frekuensi. 4. Kawasan taburan: saiz kawasan taburan gangguan elektromagnet pada setiap titik frekuensi pada PCB.

Dalam contoh berikut, papan A ialah penambahbaikan papan B. Gambar rajah skema dua papan dan susun atur komponen utama adalah sama. Keputusan pengimbasan spektrum/spatial kedua-dua papan ditunjukkan dalam Rajah 7:

Daripada spektrogram dalam Rajah 7, dapat dilihat bahawa kualiti papan A jelas lebih baik daripada papan B, kerana:

1. Bilangan titik frekuensi papan A jelas kurang daripada papan B;

2. Amplitud kebanyakan titik frekuensi papan A adalah lebih kecil daripada papan B;

3. Gangguan sementara (titik frekuensi yang tidak ditanda) papan A adalah kurang daripada papan B.

Bagaimana untuk mendapatkan dan menggunakan maklumat elektromagnet PCB

Ia boleh dilihat daripada rajah ruang bahawa jumlah kawasan taburan gangguan elektromagnet plat A adalah jauh lebih kecil daripada plat B. Mari kita lihat taburan gangguan elektromagnet pada titik frekuensi tertentu. Berdasarkan taburan gangguan elektromagnet pada titik frekuensi 462MHz yang ditunjukkan dalam Rajah 8, amplitud plat A adalah kecil dan luasnya kecil. Papan B mempunyai julat yang besar dan kawasan pengedaran yang sangat luas.

Ringkasan artikel ini

Maklumat elektromagnet PCB yang lengkap membolehkan kami mempunyai pemahaman yang sangat intuitif tentang keseluruhan PCB, yang bukan sahaja membantu jurutera menyelesaikan masalah EMI/EMC, tetapi juga membantu jurutera menyahpepijat PCB dan meningkatkan kualiti reka bentuk PCB secara berterusan. Begitu juga, terdapat banyak aplikasi EMSCAN, seperti membantu jurutera menyelesaikan isu kerentanan elektromagnet dan sebagainya.