Alat penyahpepijatan tradisional dari BPA merangkumi: osiloskop domain masa, osiloskop TDR (reflekometri domain waktu), penganalisis logik, dan penganalisis spektrum domain frekuensi dan peralatan lain, tetapi cara ini tidak dapat memberikan gambaran keseluruhan maklumat data papan PCB. Makalah ini memperkenalkan kaedah mendapatkan maklumat elektromagnet lengkap PCB dengan sistem EMSCAN, dan menerangkan bagaimana menggunakan maklumat ini untuk membantu merancang dan menyahpepijat.

EMSCAN menyediakan fungsi pengimbasan spektrum dan ruang. Hasil imbasan spektrum dapat memberi kita gambaran umum mengenai spektrum yang dihasilkan oleh EUT: berapa banyak komponen frekuensi yang ada, dan berapa amplitud anggaran setiap komponen frekuensi. Hasil pengimbasan spasial adalah peta topografi dengan warna yang mewakili amplitud untuk titik frekuensi. Kita dapat melihat taburan medan elektromagnetik dinamik titik frekuensi tertentu yang dihasilkan oleh PCB dalam masa nyata.

“Sumber gangguan” juga dapat ditemukan dengan menggunakan penganalisis spektrum dan satu probe jarak dekat. Di sini gunakan kaedah “api” untuk melakukan metafora, dapat membandingkan uji medan jauh (uji standar EMC) dengan “mengesan kebakaran”, jika ada titik frekuensi melebihi batas, maka dianggap sebagai “menemukan api” ”. Skema “Spectrum analyzer + single probe” tradisional biasanya digunakan oleh jurutera EMI untuk mengesan bahagian casis dari mana api melarikan diri. Apabila nyalaan dikesan, penekanan EMI secara amnya dilakukan dengan melindungi dan menyaring untuk menutup nyalaan di dalam produk. EMSCAN memungkinkan kita untuk mengesan sumber gangguan, “penyalaan,” dan juga “api,” yang merupakan jalur penyebaran gangguan. Apabila EMSCAN digunakan untuk memeriksa masalah EMI dari keseluruhan sistem, proses penelusuran dari nyalaan ke nyalaan biasanya diadopsi. Contohnya, imbas sasis atau kabel terlebih dahulu untuk memeriksa dari mana datangnya gangguan, kemudian jejak bahagian dalam produk, PCB mana yang menyebabkan gangguan itu, dan kemudian jejak peranti atau pendawaian.

Kaedah umum adalah seperti berikut:

(1) Cari sumber gangguan elektromagnetik dengan cepat. Lihat taburan spasial gelombang asas dan cari lokasi fizikal dengan amplitud terbesar pada taburan spasial gelombang asas. Untuk gangguan jalur lebar, tentukan frekuensi di tengah gangguan jalur lebar (seperti gangguan jalur lebar 60MhZ-80mhz, kita dapat menentukan 70MHz), periksa sebaran spasial titik frekuensi ini, cari lokasi fizikal dengan amplitud terbesar.

(2) Nyatakan kedudukan dan lihat peta spektrum kedudukan. Periksa bahawa amplitud setiap titik harmonik di lokasi itu bertepatan dengan jumlah spektrum. Sekiranya bertindih, ini bermaksud bahawa lokasi yang ditentukan adalah tempat terkuat untuk menghasilkan gangguan ini. Untuk gangguan jalur lebar, periksa sama ada kedudukan ini adalah kedudukan maksimum keseluruhan gangguan jalur lebar.

(3) Dalam banyak keadaan, tidak semua harmonik dihasilkan di lokasi yang sama, kadang-kadang bahkan harmonik dan harmonik ganjil dihasilkan di lokasi yang berbeza, atau setiap komponen harmonik dapat dihasilkan di lokasi yang berlainan. Dalam kes ini, anda dapat menemui sinaran terkuat dengan melihat taburan spasial titik frekuensi yang anda minati.

(4) Tidak diragukan lagi adalah yang paling efektif untuk menyelesaikan masalah EMI / EMC dengan mengambil tindakan di tempat dengan radiasi terkuat.

Kaedah pengesanan EMI ini, yang benar-benar dapat menelusuri “sumber” dan rute penyebaran, membolehkan para jurutera menyelesaikan masalah EMI dengan kos terendah dan paling cepat. Dalam hal alat komunikasi, di mana radiasi terpancar dari kabel telefon, menjadi jelas bahawa menambahkan pelindung atau penyaringan ke kabel tidak dapat dilakukan, membuat jurutera tidak berdaya. Setelah EMSCAN digunakan untuk melakukan pengesanan dan pengimbasan di atas, beberapa yuan dihabiskan di papan pemproses dan beberapa kapasitor penapis dipasang, yang menyelesaikan masalah EMI yang tidak dapat diselesaikan oleh jurutera sebelumnya. Lokasi kerosakan litar pengesan pantas Rajah 5: Gambarajah spektrum papan normal dan papan kerosakan.

Apabila kerumitan PCB meningkat, kesukaran dan beban kerja penyahpepijatan juga meningkat. Dengan penganalisis osiloskop atau logik, hanya satu atau sebilangan talian isyarat yang dapat dilihat pada satu masa, sedangkan pada masa ini mungkin terdapat ribuan garis isyarat pada PCB, dan jurutera harus bergantung pada pengalaman atau keberuntungan untuk mencari masalah. Sekiranya kita mempunyai “maklumat elektromagnetik lengkap” dari papan biasa dan papan yang rosak, kita dapat mencari spektrum frekuensi yang tidak normal dengan membandingkan kedua-dua data tersebut, dan kemudian menggunakan “teknologi mencari sumber gangguan” untuk mengetahui lokasi frekuensi tidak normal spektrum, dan kemudian kita dapat dengan cepat mencari lokasi dan punca kesalahan. Kemudian, lokasi “spektrum tidak normal” dijumpai pada peta taburan spasial plat kerosakan, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 6. Dengan cara ini, lokasi kesalahan terletak pada grid (7.6mm × 7.6mm), dan masalahnya dapat didiagnosis dengan cepat. Gambar 6: Cari lokasi “spektrum tidak normal” pada peta taburan spasial plat kerosakan.

Ringkasan artikel ini

Maklumat elektromagnetik PCB lengkap, dapat memberi kita pemahaman yang sangat intuitif mengenai keseluruhan PCB, bukan hanya membantu jurutera menyelesaikan masalah EMI / EMC, tetapi juga membantu jurutera untuk menyahpepijat PCB, dan sentiasa meningkatkan kualiti reka bentuk PCB. EMSCAN juga mempunyai banyak aplikasi, seperti membantu jurutera menyelesaikan masalah kepekaan elektromagnetik.