The traditional debugging tools of печатная плата include: time domain oscilloscope, TDR(time domain reflectometry) oscilloscope, logic analyzer, and frequency domain spectrum analyzer and other equipment, but these means can not give a reflection of the overall information of PCB board data. В этой статье представлен метод получения полной электромагнитной информации о печатной плате с помощью системы EMSCAN и описано, как использовать эту информацию для помощи в проектировании и отладке.

EMSCAN обеспечивает функции сканирования спектра и пространства. The results of the spectrum scan can give us a general idea of the spectrum produced by EUT: how many frequency components there are, and what is the approximate amplitude of each frequency component. Результатом пространственного сканирования является топографическая карта с цветом, представляющим амплитуду частотной точки. Мы можем видеть динамическое распределение электромагнитного поля определенной частотной точки, генерируемое печатной платой в реальном времени.

«Источник помех» также может быть обнаружен с помощью анализатора спектра и одного зонда ближнего поля. Здесь используйте метод «пожар», чтобы провести метафору, можно сравнить тест в дальнем поле (стандартный тест EMC) с «обнаружением пожара», если есть частотная точка за пределами предела, это рассматривается как «обнаружен пожар». ». Традиционная схема «анализатор спектра + одиночный зонд» обычно используется инженерами EMI для определения того, из какой части шасси выходит пламя. При обнаружении пламени подавление электромагнитных помех обычно осуществляется путем экранирования и фильтрации, чтобы скрыть пламя внутри продукта. EMSCAN позволяет нам обнаруживать источник помех, «возгорание», а также «огонь», который является путем распространения помех. Когда EMSCAN используется для проверки проблемы электромагнитных помех во всей системе, обычно применяется процесс отслеживания от пламени к пламени. For example, first scan the chassis or cable to check where the interference comes from, then trace the inside of the product, which PCB is causing the interference, and then trace the device or wiring.

Общий метод следующий:

(1) Quickly locate electromagnetic interference sources. Посмотрите на пространственное распределение основной волны и найдите физическое местоположение с наибольшей амплитудой в пространственном распределении основной волны. Для широкополосных помех укажите частоту посередине широкополосных помех (например, широкополосные помехи 60–80 МГц, мы можем указать 70 МГц), проверьте пространственное распределение этой частотной точки, найдите физическое местоположение с наибольшей амплитудой.

(2) Specify the position and see the spectrum map of the position. Убедитесь, что амплитуда каждой точки гармоники в этом месте совпадает с общим спектром. Если они перекрываются, это означает, что указанное место является самым сильным местом для возникновения этих помех. Для широкополосных помех проверьте, является ли это положение максимальным положением для всех широкополосных помех.

(3) Во многих случаях не все гармоники генерируются в одном и том же месте, иногда даже гармоники и нечетные гармоники генерируются в разных местах, или каждая гармоническая составляющая может генерироваться в разных местах. В этом случае вы можете найти самое сильное излучение, посмотрев на пространственное распределение частотных точек, которые вам небезразличны.

(4) Несомненно, наиболее эффективно решать проблемы EMI / EMC, принимая меры в месте с наиболее сильным излучением.

Этот метод обнаружения электромагнитных помех, который может действительно отслеживать «источник» и маршрут распространения, позволяет инженерам устранять проблемы электромагнитных помех с наименьшими затратами и в кратчайшие сроки. В случае устройства связи, в котором излучение исходило от телефонного кабеля, стало очевидно, что добавить к кабелю экранирование или фильтрацию невозможно, что оставило инженеров беспомощными. После того, как EMSCAN использовался для выполнения вышеупомянутого отслеживания и сканирования, еще несколько юаней было потрачено на плату процессора и было установлено еще несколько конденсаторов фильтра, что решило проблему электромагнитных помех, которую инженеры не могли решить раньше. Рисунок 5: Спектральная диаграмма нормальной платы и платы неисправности.

По мере увеличения сложности печатной платы также возрастает сложность и объем работы по отладке. With an oscilloscope or logic analyzer, only one or a limited number of signal lines can be observed at a time, whereas nowadays there may be thousands of signal lines on a PCB, and engineers have to rely on experience or luck to find the problem. If we have the “complete electromagnetic information” of the normal board and the faulty board, we can find the abnormal frequency spectrum by comparing the two data, and then use the “interference source locating technology” to find out the location of the abnormal frequency spectrum, and then we can quickly find the location and cause of the fault. Затем местоположение «аномального спектра» было обнаружено на карте пространственного распределения разломной плиты, как показано на фиг.6. Таким образом, место повреждения определялось по сетке (7.6 мм × 7.6 мм), и проблема могла быть быстро диагностирована. Figure 6: Find the location of “abnormal spectrum” on the spatial distribution map of the fault plate.

Резюме этой статьи

Полная электромагнитная информация о печатной плате может позволить нам иметь очень интуитивное понимание всей печатной платы, не только помочь инженерам решить проблемы EMI / EMC, но также помочь инженерам отлаживать печатную плату и постоянно улучшать качество дизайна печатной платы. EMSCAN также имеет множество приложений, таких как помощь инженерам в решении проблем электромагнитной чувствительности.