L-għodod tradizzjonali għad-debugging PCB jinkludu: oxxilloskopju tad-dominju tal-ħin, oxxilloskopju TDR (rifletometrija tad-dominju tal-ħin), analizzatur tal-loġika, u analizzatur tal-ispettru tad-dominju tal-frekwenza u tagħmir ieħor, iżda dawn il-metodi ma jistgħux jagħtu riflessjoni tal-informazzjoni ġenerali tal-bord tal-PCB. data. Bord tal-PCB jissejjaħ ukoll bord ta ‘ċirkwit stampat, bord ta’ ċirkwit stampat, bord ta ‘ċirkwit stampat għal qasir, PCB (bord ta’ ċirkwit stampat) jew PWB (bord tal-wajers stampat) għal qosra, bl-użu ta ‘bord iżolanti bħala l-materjal bażi, maqtugħ f’ċertu daqs, u mill-inqas imwaħħal Mudell konduttiv b’toqob (bħal toqob tal-komponenti, toqob tal-irbit, toqob metallizzati, eċċ.) Jintuża biex jissostitwixxi x-chassis tal-komponenti elettroniċi tal-apparat preċedenti u jirrealizza l-interkonnessjoni bejn il-komponenti elettroniċi. Minħabba li dan il-bord huwa magħmul bl-użu ta ‘stampar elettroniku, huwa msejjaħ bord ta’ ċirkwit “stampat”. Mhuwiex preċiż li ssejjaħ “bord taċ-ċirkwit stampat” bħala “ċirkwit stampat” minħabba li m’hemm l-ebda “komponenti stampati” iżda biss wajers fuq il-bord taċ-ċirkwit stampat.

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

Is-sistema ta ‘skannjar tal-kompatibilità elettromanjetika Emscan tuża teknoloġija ta’ antenna ta ‘array patentata u teknoloġija ta’ swiċċjar elettroniku, li tista ‘tkejjel il-kurrent tal-PCB b’veloċità għolja. Iċ-ċavetta għal Emscan hija l-użu ta ‘antenna ta’ firxa patentata biex titkejjel ir-radjazzjoni tal-kamp qrib tal-PCB tax-xogħol imqiegħed fuq l-iskaner. Din l-array ta ‘ l-antenna tikkonsisti minn 40 x 32 (1280) sondi H-field żgħar, li huma inkorporati f’bord ta ‘ ċirkwit ta ‘ 8 saffi, u saff protettiv huwa miżjud mal-bord taċ-ċirkwit biex iqiegħed il-PCB taħt test. Ir-riżultati tal-iskannjar tal-ispettru jistgħu jagħtuna fehim approssimattiv tal-ispettru ġġenerat mill-EUT: kemm hemm komponenti ta ‘frekwenza, u l-kobor approssimattiv ta’ kull komponent ta ‘frekwenza.

Skan tal-medda sħiħa

Id-disinn tal-bord tal-PCB huwa bbażat fuq id-dijagramma skematika taċ-ċirkwit biex tirrealizza l-funzjonijiet meħtieġa mid-disinjatur taċ-ċirkwit. Id-disinn tal-bord taċ-ċirkwit stampat jirreferi prinċipalment għad-disinn tat-tqassim, li jeħtieġ li jikkunsidra diversi fatturi bħat-tqassim tal-konnessjonijiet esterni, it-tqassim ottimizzat tal-komponenti elettroniċi interni, it-tqassim ottimizzat tal-konnessjonijiet tal-metall u permezz ta ‘toqob, protezzjoni elettromanjetika, u dissipazzjoni tas-sħana. Disinn ta ‘tqassim eċċellenti jista’ jiffranka l-ispiża tal-produzzjoni u jikseb prestazzjoni tajba taċ-ċirkwit u prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana. Disinn ta ‘tqassim sempliċi jista’ jiġi realizzat bl-idejn, filwaqt li disinn ta ‘tqassim kumpless jeħtieġ li jiġi realizzat bl-għajnuna ta’ disinn megħjun mill-kompjuter.

Meta twettaq il-funzjoni tal-iskennjar tal-ispettru/spazjali, poġġi l-PCB tax-xogħol fuq l-iskaner. Il-PCB huwa maqsum fi gradilji ta ‘7.6mm × 7.6mm mill-gradilja tal-iskaner (kull grilja fiha sonda H-field), u tesegwixxi Wara li tiskennja l-medda ta’ frekwenza sħiħa ta ‘kull sonda (il-firxa tal-frekwenza tista’ tkun minn 10kHz-3GHz) , Emscan finalment jagħti żewġ stampi, jiġifieri l-ispettrogramma sintetizzata (Figura 1) u l-mappa spazjali sintetizzata (Figura 2).

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

L-iskannjar tal-ispettru/spazjali jikseb id-dejta kollha tal-ispettru ta’ kull sonda fiż-żona kollha tal-iskannjar. Wara li twettaq skanjar tal-ispettru/spazjali, tista ‘tikseb l-informazzjoni dwar ir-radjazzjoni elettromanjetika tal-frekwenzi kollha fil-postijiet spazjali kollha. Tista ‘timmaġina d-dejta tal-iskannjar tal-ispettru/spazjali fil-Figura 1 u l-Figura 2 bħala grupp ta’ dejta tal-iskannjar spazjali jew grupp ta ‘skannjar tal-ispettru. tista:

1. Ara l-mappa tad-distribuzzjoni spazjali tal-punt tal-frekwenza speċifikat (frekwenzi waħda jew aktar) bħalma tara r-riżultat tal-iskannjar spazjali, kif muri fil-Figura 3.

2. Ara l-ispettrogramma tal-punt tal-lokazzjoni fiżika speċifikata (grilja waħda jew aktar) bħalma tara r-riżultat tal-iskannjar tal-ispettru.

Id-dijagrammi varji tad-distribuzzjoni spazjali f’Fig. 3 huma d-dijagrammi spazjali ta ‘l-addome tal-punti ta’ frekwenza meqjusa permezz ta ‘punti ta’ frekwenza deżinjati. Huwa miksub billi jiġi speċifikat il-punt tal-frekwenza b’× fl-ispettrogramma ta’ fuq fil-figura. Tista ’tispeċifika punt ta’ frekwenza biex tara d-distribuzzjoni spazjali ta ‘kull punt ta’ frekwenza, jew tista ’tispeċifika punti ta’ frekwenza multipli, pereżempju, speċifika l-punti armoniċi kollha ta ’83M biex tara l-ispettrogramma totali.

Fl-ispettrogramma fil-Figura 4, il-parti griża hija l-ispettrogramma totali, u l-parti blu hija l-ispettrogramma fil-pożizzjoni speċifikata. Billi tispeċifika l-post fiżiku fuq il-PCB b’×, billi tqabbel l-ispettrogramma (blu) u l-ispettrogramma totali (griż) ġenerata f’dik il-pożizzjoni, jinstab il-post tas-sors ta ‘interferenza. Jista ‘jidher mill-Figura 4 li dan il-metodu jista’ jsib malajr il-post tas-sors ta ‘interferenza kemm għal interferenza broadband kif ukoll interferenza narrowband.

Sib malajr is-sors ta ‘interferenza elettromanjetika

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

Analizzatur tal-ispettru huwa strument għall-istudju tal-istruttura tal-ispettru tas-sinjali elettriċi. Jintuża biex ikejjel id-distorsjoni tas-sinjal, il-modulazzjoni, il-purità spettrali, l-istabbiltà tal-frekwenza, u d-distorsjoni tal-intermodulazzjoni. Jista ‘jintuża biex ikejjel ċerti sistemi ta’ ċirkwit bħal amplifikaturi u filtri. Il-parametru huwa strument elettroniku tal-kejl b’ħafna għanijiet. Jista ‘jissejjaħ ukoll oxxilloskopju tad-dominju tal-frekwenza, oxxilloskopju tat-traċċar, oxxilloskopju tal-analiżi, analizzatur armoniku, analizzatur tal-karatteristika tal-frekwenza jew analizzatur Fourier. Analizzaturi moderni tal-ispettru jistgħu juru riżultati tal-analiżi b’modi analogi jew diġitali, u jistgħu janalizzaw sinjali elettriċi fil-meded ta ‘frekwenza tar-radju kollha minn frekwenza baxxa ħafna għal meded ta’ mewġ sub-millimetriku taħt 1 Hz.

L-użu ta ‘analizzatur tal-ispettru u sonda waħda ta’ kamp qrib jista ‘jsib ukoll “sorsi ta’ interferenza”. Hawnhekk nużaw il-metodu ta ‘”tifi tan-nar” bħala metafora. It-test tal-kamp imbiegħed (test standard EMC) jista ‘jitqabbel ma’ “l-iskoperta tan-nar”. Jekk punt ta’ frekwenza jaqbeż il-valur tal-limitu, jitqies bħala “nstab nar.” Is-soluzzjoni tradizzjonali “analizzatur tal-ispettru + sonda waħda” hija ġeneralment użata minn inġiniera tal-EMI biex tiskopri “minn liema parti tax-chassis qed toħroġ il-fjamma”. Wara li tiġi skoperta l-fjamma, il-metodu ġenerali ta ‘soppressjoni tal-EMI huwa li tuża lqugħ u filtrazzjoni. “Fjammi” hija mgħottija ġewwa l-prodott. Emscan jippermettilna niskopru s-sors tas-sors ta ‘interferenza-“nar”, iżda wkoll biex naraw in-“nar”, jiġifieri, il-mod kif is-sors ta’ interferenza jinfirex.

Jista ‘jidher b’mod ċar li bl-użu ta’ “informazzjoni elettromanjetika kompluta”, huwa konvenjenti ħafna li jinstabu sorsi ta ‘interferenza elettromanjetika, mhux biss jistgħu jsolvu l-problema ta’ interferenza elettromanjetika narrowband, iżda wkoll effettiva għal interferenza elettromanjetika broadband.

Il-metodu ġenerali huwa kif ġej:

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

(1) Iċċekkja d-distribuzzjoni spazjali tal-mewġ fundamentali, u sib il-pożizzjoni fiżika bl-akbar amplitudni fuq il-mappa tad-distribuzzjoni spazjali tal-mewġ fundamentali. Għal interferenza tal-broadband, speċifika frekwenza fin-nofs tal-interferenza tal-broadband (per eżempju, interferenza broadband 60MHz-80MHz, nistgħu nispeċifikaw 70MHz), iċċekkja d-distribuzzjoni spazjali tal-punt tal-frekwenza, u sib il-post fiżiku bl-akbar amplitudni.

(2) Speċifika l-post u ħares lejn l-ispettrogramma tal-post. Iċċekkja jekk l-amplitudni ta’ kull punt armoniku f’din il-pożizzjoni tikkoinċidix mal-ispettrogramma totali. Jekk jikkoinċidu, dan ifisser li l-post magħżul huwa l-aktar post b’saħħtu li jipproduċi dawn l-interferenzi. Għall-interferenza tal-broadband, iċċekkja jekk il-post huwiex il-post massimu tal-interferenza tal-broadband kollha.

(3) F’ħafna każijiet, mhux l-armoniċi kollha huma ġġenerati f’post wieħed. Xi drabi anke armoniċi u armoniċi fard jiġu ġġenerati f’postijiet differenti, jew kull komponent armoniku jista ‘jiġi ġġenerat f’postijiet differenti. F’dan il-każ, tista ‘ssib il-post bl-aktar radjazzjoni qawwija billi tħares lejn id-distribuzzjoni spazjali tal-punti ta’ frekwenza li jimpurtak minnhom.

(4) It-teħid ta ‘miżuri fil-postijiet bl-aktar radjazzjoni qawwija huwa bla dubju l-aktar soluzzjoni effettiva għall-problemi EMI/EMC.

Dan it-tip ta ‘metodu ta’ investigazzjoni EMI li jista ‘verament jintraċċa s-“sors” u l-passaġġ ta’ propagazzjoni jippermetti lill-inġiniera jeliminaw il-problemi tal-EMI bl-inqas spiża u l-iktar veloċità mgħaġġla. F’każ ta ‘kejl attwali ta’ apparat ta ‘komunikazzjoni, interferenza rradjata rradjata mill-kejbil tal-linja tat-telefon. Wara li uża EMSCAN biex twettaq it-traċċar u l-iskannjar imsemmija hawn fuq, fl-aħħar ġew installati ftit aktar kapaċitaturi tal-filtri fuq il-bord tal-proċessur, li solvew il-problema tal-EMI li l-inġinier ma setax isolvi.

Sib malajr il-post tal-ħsara taċ-ċirkwit

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

Biż-żieda tal-kumplessità tal-PCB, id-diffikultà u l-ammont ta ‘xogħol tad-debugging qed jiżdiedu wkoll. B’oxxilloskopju jew analizzatur loġiku, wieħed biss jew numru limitat ta ‘linji tas-sinjali jistgħu jiġu osservati fl-istess ħin. Madankollu, jista ‘jkun hemm eluf ta’ linji tas-sinjali fuq il-PCB. L-inġiniera jistgħu jsibu l-problema biss bl-esperjenza jew xortih. Il-problema.

Jekk ikollna l-“informazzjoni elettromanjetika kompluta” tal-bord normali u l-bord difettuż, nistgħu nqabblu d-dejta tat-tnejn biex insibu l-ispettru tal-frekwenza anormali, u mbagħad nużaw it- “teknoloġija tal-lokazzjoni tas-sors ta ‘interferenza” biex issir taf il-post tal- spettru tal-frekwenza anormali. Sib il-post u l-kawża tal-falliment.

Il-Figura 5 turi l-ispettru tal-frekwenza tal-bord normali u l-bord difettuż. Permezz ta ‘tqabbil, huwa faċli li ssib li hemm interferenza tal-broadband anormali fuq il-bord difettuż.

Imbagħad sib il-post fejn dan l-“ispettru tal-frekwenza anormali” huwa ġġenerat fuq il-mappa tad-distribuzzjoni spazjali tal-bord difettuż, kif muri fil-Figura 6. B’dan il-mod, il-post tal-ħsara jinsab fuq grilja (7.6mm × 7.6mm), u il-problema tista’ tkun serja ħafna. Id-dijanjosi se ssir dalwaqt.

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

Każijiet ta ‘applikazzjoni għall-evalwazzjoni tal-kwalità tad-disinn tal-PCB

PCB tajjeb jeħtieġ li jiġi ddisinjat bir-reqqa minn inġinier. Il-kwistjonijiet li jeħtieġ li jiġu kkunsidrati jinkludu:

(1) Disinn ta ‘kaskata raġonevoli

Speċjalment l-arranġament tal-pjan terren u l-pjan tal-enerġija, u d-disinn tas-saff fejn jinsabu l-linji sensittivi tas-sinjali u l-linji tas-sinjali li jiġġeneraw ħafna radjazzjoni. Hemm ukoll id-diviżjoni tal-pjan terren u l-pjan tal-enerġija, u r-rotot tal-linji tas-sinjali fiż-żona maqsuma.

(2) Żomm l-impedenza tal-linja tas-sinjal kontinwu kemm jista ‘jkun

L-inqas vias possibbli; kemm jista’ jkun traċċi f’angolu rett; u żona ta ‘ritorn tal-kurrent żgħir kemm jista’ jkun, tista ‘tipproduċi inqas armoniċi u intensità ta’ radjazzjoni aktar baxxa.

(3) Filtru ta ‘qawwa tajba

Tip ta ‘capacitor tal-filtru raġonevoli, valur tal-kapaċità, kwantità, u pożizzjoni ta’ tqegħid, kif ukoll arranġament raġonevoli f’saffi ta ‘pjan terren u pjan ta’ enerġija, jistgħu jiżguraw li l-interferenza elettromanjetika hija kkontrollata fl-iżgħar żona possibbli.

(4) Ipprova tiżgura l-integrità tal-pjan terren

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

L-inqas vias possibbli; raġonevoli permezz ta’ spazjar tas-sigurtà; tqassim raġonevoli tal-apparat; raġonevoli permezz ta ‘arranġament biex tiġi żgurata l-integrità tal-pjan terren sa l-akbar punt. Għall-kuntrarju, vias densi u kbar wisq permezz ta ‘spazjar ta’ sikurezza, jew tqassim ta ‘apparat mhux raġonevoli, se jaffettwa serjament l-integrità tal-pjan terren u l-pjan tal-enerġija, li jirriżulta f’ammont kbir ta’ crosstalk induttiv, radjazzjoni tal-mod komuni, u se jikkawża ċ-ċirkwit Aktar sensittivi għal interferenza esterna.

(5) Sib kompromess bejn l-integrità tas-sinjal u l-kompatibilità elettromanjetika

Fuq il-premessa li tiżgura l-funzjoni normali tat-tagħmir, iżżid il-ħin tat-tarf li qed jogħlew u nieżel tas-sinjal kemm jista ‘jkun biex tnaqqas l-amplitudni u n-numru ta’ armoniċi ta ‘radjazzjoni elettromanjetika ġġenerata mis-sinjal. Per eżempju, għandek bżonn tagħżel resistor ta ‘damping adattat, metodu ta’ filtrazzjoni adattat, eċċ.

Fil-passat, l-użu tal-informazzjoni kompluta tal-kamp elettromanjetiku ġġenerat mill-PCB jista ‘jevalwa xjentifikament il-kwalità tad-disinn tal-PCB. Bl-użu tal-informazzjoni elettromanjetika kompleta tal-PCB, il-kwalità tad-disinn tal-PCB tista ‘tiġi evalwata mill-erba’ aspetti li ġejjin: 1. In-numru ta ‘punti ta’ frekwenza: in-numru ta ‘armoniċi. 2. Interferenza temporanja: interferenza elettromanjetika instabbli. 3. Intensità tar-radjazzjoni: il-kobor ta ‘interferenza elettromanjetika f’kull punt ta’ frekwenza. 4. Żona ta ‘distribuzzjoni: id-daqs taż-żona tad-distribuzzjoni ta’ interferenza elettromanjetika f’kull punt ta ‘frekwenza fuq il-PCB.

Fl-eżempju li ġej, il-bord A huwa titjib tal-bord B. Id-dijagrammi skematiku taż-żewġ bordijiet u t-tqassim tal-komponenti ewlenin huma eżattament l-istess. Ir-riżultati tal-iskannjar tal-ispettru/spazjali taż-żewġ bordijiet huma murija fil-Figura 7:

Mill-ispettrogramma fil-Figura 7, wieħed jista ‘jara li l-kwalità tal-bord A hija ovvjament aħjar minn dik tal-bord B, minħabba li:

1. In-numru ta ‘punti ta’ frekwenza tal-bord A huwa ovvjament inqas minn dak tal-bord B;

2. L-amplitudni tal-biċċa l-kbira tal-punti tal-frekwenza tal-bord A hija iżgħar minn dik tal-bord B;

3. L-interferenza temporanja (punti ta ‘frekwenza li mhumiex immarkati) tal-bord A hija inqas minn dik tal-bord B.

Kif tikseb u tapplika informazzjoni elettromanjetika tal-PCB

Jista ‘jidher mid-dijagramma spazjali li ż-żona totali tad-distribuzzjoni tal-interferenza elettromanjetika tal-pjanċa A hija ħafna iżgħar minn dik tal-pjanċa B. Ejja nagħtu ħarsa lejn id-distribuzzjoni tal-interferenza elettromanjetika f’ċertu punt ta ‘frekwenza. Jiġġudikaw mid-distribuzzjoni tal-interferenza elettromanjetika fil-punt tal-frekwenza ta ‘462MHz muri fil-Figura 8, l-amplitudni tal-pjanċa A hija żgħira u ż-żona hija żgħira. Il-bord B għandu firxa kbira u żona ta ‘distribuzzjoni partikolarment wiesgħa.

Sommarju ta ‘dan l-artikolu

L-informazzjoni elettromanjetika kompluta tal-PCB tippermettilna li jkollna fehim intuwittiv ħafna tal-PCB ġenerali, li mhux biss jgħin lill-inġiniera jsolvu problemi EMI/EMC, iżda wkoll jgħin lill-inġiniera jiddibaggjaw il-PCB u jtejbu kontinwament il-kwalità tad-disinn tal-PCB. Bl-istess mod, hemm ħafna applikazzjonijiet ta ‘EMSCAN, bħall-għajnuna lill-inġiniera jsolvu kwistjonijiet ta’ suxxettibilità elettromanjetika u l-bqija.