Instrumentele tradiționale de depanare a PCB includ: osciloscopul domeniului timpului, osciloscopul TDR (reflectometria domeniului timpului), analizorul logic și analizorul spectrului de frecvență și alte echipamente, dar aceste mijloace nu pot reflecta informațiile generale ale datelor plăcii PCB. Această lucrare introduce metoda de obținere a informațiilor electromagnetice complete ale PCB-urilor cu sistemul EMSCAN și descrie modul de utilizare a acestor informații pentru a ajuta la proiectare și depanare.

EMSCAN oferă funcții de scanare a spectrului și a spațiului. Rezultatele scanării spectrului ne pot oferi o idee generală a spectrului produs de EUT: câte componente de frecvență există și care este amplitudinea aproximativă a fiecărei componente de frecvență. Rezultatul scanării spațiale este o hartă topografică cu culoare reprezentând amplitudinea pentru un punct de frecvență. Putem vedea distribuția câmpului electromagnetic dinamic al unui anumit punct de frecvență generat de PCB în timp real.

„Sursa de interferență” poate fi localizată, de asemenea, utilizând un analizor de spectru și o singură sondă de câmp apropiat. Aici utilizați metoda „focului” pentru a efectua o metaforă, puteți compara testul de câmp îndepărtat (testul EMC standard) pentru „detecta un incendiu”, dacă există un punct de frecvență dincolo de limită, este considerat „găsit un incendiu ”. Schema tradițională „Analizor de spectru + sondă simplă” este în general utilizată de inginerii EMI pentru a detecta din ce parte a șasiului scapă o flacără. Când este detectată o flacără, suprimarea EMI se efectuează în general prin ecranare și filtrare pentru a acoperi flacăra din interiorul produsului. EMSCAN ne permite să detectăm sursa unei interferențe, „aprinderea”, precum și „focul”, care este calea de propagare a interferenței. Când EMSCAN este utilizat pentru a verifica problema EMI a întregului sistem, se adoptă în general procesul de urmărire de la flacără la flacără. De exemplu, mai întâi scanați șasiul sau cablul pentru a verifica de unde provine interferența, apoi urmăriți interiorul produsului, care PCB cauzează interferența, apoi urmăriți dispozitivul sau cablajul.

Metoda generală este următoarea:

(1) Localizați rapid sursele de interferență electromagnetică. Uitați-vă la distribuția spațială a undei fundamentale și găsiți locația fizică cu cea mai mare amplitudine pe distribuția spațială a undei fundamentale. Pentru interferența în bandă largă, specificați o frecvență în mijlocul interferenței în bandă largă (cum ar fi o interferență în bandă largă 60MhZ-80mhz, putem specifica 70MHz), verificați distribuția spațială a acestui punct de frecvență, găsiți locația fizică cu cea mai mare amplitudine.

(2) Specificați poziția și vedeți harta spectrului poziției. Verificați dacă amplitudinea fiecărui punct armonic în acea locație coincide cu spectrul total. Dacă se suprapune, înseamnă că locația specificată este cel mai puternic loc pentru a produce aceste tulburări. Pentru interferențe în bandă largă, verificați dacă această poziție este poziția maximă a întregii interferențe în bandă largă.

(3) În multe cazuri, nu toate armonicele sunt generate în aceeași locație, uneori chiar armonicele și armoniile impare sunt generate în locații diferite, sau fiecare componentă armonică poate fi generată în locații diferite. În acest caz, puteți găsi cea mai puternică radiație uitându-vă la distribuția spațială a punctelor de frecvență care vă interesează.

(4) Este, fără îndoială, cea mai eficientă soluționare a problemelor EMI / EMC, luând măsuri în locul cu cea mai puternică radiație.

Această metodă de detectare EMI, care poate urmări cu adevărat „sursa” și ruta de propagare, permite inginerilor să depaneze problemele EMI la cel mai mic cost și cel mai rapid. În cazul unui dispozitiv de comunicații, unde radiația radiază de la un cablu telefonic, a devenit evident că adăugarea ecranării sau filtrării la cablu nu era fezabilă, lăsând inginerii neajutorați. După ce EMSCAN a fost folosit pentru a efectua urmărirea și scanarea de mai sus, s-au cheltuit încă câțiva yuani pe placa procesorului și au fost instalați mai mulți condensatori de filtru, care au rezolvat problema EMI pe care inginerii nu au putut să o rezolve înainte. Localizarea rapidă a defecțiunii circuitului de localizare Figura 5: Diagrama de spectru a plăcii normale și a plăcii de defecțiune.

Pe măsură ce complexitatea PCB crește, crește și dificultatea și volumul de lucru al depanării. Cu un osciloscop sau un analizor logic, numai una sau un număr limitat de linii de semnal pot fi observate simultan, în timp ce în zilele noastre pot exista mii de linii de semnal pe un PCB, iar inginerii trebuie să se bazeze pe experiență sau noroc pentru a găsi problema. Dacă avem „informațiile electromagnetice complete” ale plăcii normale și ale plăcii defecte, putem găsi spectrul de frecvență anormal comparând cele două date și apoi folosim „tehnologia de localizare a sursei de interferență” pentru a afla locația frecvenței anormale spectru și apoi putem găsi rapid locația și cauza defecțiunii. Apoi, locația „spectrului anormal” a fost găsită pe harta de distribuție spațială a plăcii de defect, așa cum se arată în FIG.6. În acest fel, locația defectului a fost localizată pe o rețea (7.6 mm × 7.6 mm), iar problema ar putea fi diagnosticată rapid. Figura 6: Găsiți locația „spectrului anormal” pe harta de distribuție spațială a plăcii de defect.

Acest rezumat al articolului

Informațiile electromagnetice complete ale PCB-ului ne pot permite să înțelegem foarte intuitiv întregul PCB, nu numai că ajutăm inginerii să rezolve problemele EMI / EMC, ci îi ajutăm și pe ingineri să depaneze PCB-ul și să îmbunătățească în mod constant calitatea proiectării PCB-ului. EMSCAN are, de asemenea, multe aplicații, cum ar fi ajutarea inginerilor la rezolvarea problemelor de sensibilitate electromagnetică.