As ferramentas de depuração tradicionais de PCB incluem: osciloscópio no domínio do tempo, osciloscópio TDR (refletometria no domínio do tempo), analisador lógico e analisador de espectro no domínio da frequência e outros equipamentos, mas esses meios não podem refletir as informações gerais dos dados da placa PCB. Este artigo apresenta o método de obtenção de informações eletromagnéticas completas de PCB com sistema EMSCAN e descreve como usar essas informações para ajudar a projetar e depurar.

O EMSCAN oferece funções de varredura de espectro e espaço. Os resultados da varredura do espectro podem nos dar uma idéia geral do espectro produzido pelo EUT: quantos componentes de frequência existem e qual é a amplitude aproximada de cada componente de frequência. O resultado da varredura espacial é um mapa topográfico com cores que representam a amplitude de um ponto de frequência. Podemos ver a distribuição dinâmica do campo eletromagnético de um determinado ponto de frequência gerado pelo PCB em tempo real.

A “fonte de interferência” também pode ser localizada usando um analisador de espectro e uma única sonda de campo próximo. Aqui use o método de “fogo” para realizar uma metáfora, pode comparar o teste de campo distante (teste padrão EMC) para “detectar um incêndio”, se houver um ponto de frequência além do limite, é considerado como “encontrou um incêndio ”. O esquema tradicional “analisador de espectro + sonda única” é geralmente usado por engenheiros EMI para detectar de qual parte do chassi uma chama está escapando. Quando uma chama é detectada, a supressão de EMI é geralmente realizada por blindagem e filtragem para cobrir a chama dentro do produto. O EMSCAN nos permite detectar a fonte de uma interferência, o “kindling”, bem como o “fogo”, que é o caminho de propagação da interferência. Quando o EMSCAN é usado para verificar o problema de EMI de todo o sistema, o processo de rastreamento de chama a chama é geralmente adotado. Por exemplo, primeiro faça uma varredura no chassi ou no cabo para verificar de onde vem a interferência, rastreie o interior do produto, qual PCB está causando a interferência e, em seguida, rastreie o dispositivo ou a fiação.

O método geral é o seguinte:

(1) Localize rapidamente fontes de interferência eletromagnética. Observe a distribuição espacial da onda fundamental e encontre a localização física com a maior amplitude na distribuição espacial da onda fundamental. Para interferência de banda larga, especifique uma frequência no meio da interferência de banda larga (como uma interferência de banda larga 60MhZ-80mhz, podemos especificar 70MHz), verifique a distribuição espacial deste ponto de frequência, encontre o local físico com a maior amplitude.

(2) Especifique a posição e veja o mapa do espectro da posição. Verifique se a amplitude de cada ponto harmônico naquele local coincide com o espectro total. Se sobreposto, significa que o local especificado é o lugar mais forte para produzir esses distúrbios. Para interferência de banda larga, verifique se esta posição é a posição máxima de toda a interferência de banda larga.

(3) Em muitos casos, nem todos os harmônicos são gerados no mesmo local, às vezes harmônicos pares e ímpares são gerados em locais diferentes, ou cada componente harmônico pode ser gerado em locais diferentes. Nesse caso, você pode encontrar a radiação mais forte observando a distribuição espacial dos pontos de frequência de seu interesse.

(4) É, sem dúvida, o mais eficaz para resolver os problemas de EMI / EMC, tomando medidas no local com a radiação mais forte.

Esse método de detecção de EMI, que pode realmente rastrear a “origem” e a rota de propagação, permite que os engenheiros solucionem problemas de EMI com o menor custo e mais rápido. No caso de um dispositivo de comunicação, onde a radiação irradiava de um cabo de telefone, tornou-se aparente que adicionar blindagem ou filtragem ao cabo não era viável, deixando os engenheiros desamparados. Depois que o EMSCAN foi usado para realizar o rastreamento e varredura acima, mais alguns yuans foram gastos na placa do processador e vários outros capacitores de filtro foram instalados, o que resolveu o problema de EMI que os engenheiros não conseguiam resolver antes. Localização rápida da falha do circuito Figura 5: Diagrama do espectro da placa normal e placa de falha.

Conforme a complexidade do PCB aumenta, a dificuldade e a carga de trabalho da depuração também aumentam. Com um osciloscópio ou analisador lógico, apenas uma ou um número limitado de linhas de sinal podem ser observadas por vez, ao passo que hoje em dia pode haver milhares de linhas de sinal em um PCB e os engenheiros têm que confiar na experiência ou sorte para encontrar o problema. Se tivermos a “informação eletromagnética completa” da placa normal e da placa com defeito, podemos encontrar o espectro de frequência anormal comparando os dois dados e, em seguida, usar a “tecnologia de localização de fonte de interferência” para descobrir a localização da frequência anormal espectro, e então podemos encontrar rapidamente a localização e a causa da falha. Em seguida, a localização do “espectro anormal” foi encontrada no mapa de distribuição espacial da placa de falha, conforme mostrado na FIG.6. Desta forma, a localização da falta foi localizada em uma rede (7.6 mm x 7.6 mm), e o problema pôde ser rapidamente diagnosticado. Figura 6: Encontre a localização do “espectro anormal” no mapa de distribuição espacial da placa de falha.

Resumo deste artigo

As informações eletromagnéticas completas do PCB podem nos deixar ter uma compreensão muito intuitiva de todo o PCB, não só ajudar os engenheiros a resolver problemas EMI / EMC, mas também ajudar os engenheiros a depurar o PCB e melhorar constantemente a qualidade do design do PCB. O EMSCAN também tem muitas aplicações, como ajudar engenheiros a resolver problemas de sensibilidade eletromagnética.