Ang tradisyonal na mga tool sa pag-debug ng PCB isama ang: time domain oscilloscope, TDR (time domain mirrorometry) oscilloscope, logic analyzer, at frequency domain spectrum analyzer at iba pang kagamitan, ngunit ang mga nangangahulugang ito ay hindi maaaring magbigay ng isang repleksyon ng pangkalahatang impormasyon ng data ng board ng PCB. Ipinakikilala ng papel na ito ang pamamaraan ng pagkuha ng kumpletong impormasyong electromagnetic ng PCB sa EMSCAN system, at inilalarawan kung paano gamitin ang impormasyong ito upang matulungan ang disenyo at pag-debug.

Nagbibigay ang EMSCAN ng mga pag-andar ng spectrum at space scan. Ang mga resulta ng spectrum scan ay maaaring magbigay sa amin ng isang pangkalahatang ideya ng spectrum na ginawa ng EUT: kung gaano karaming mga bahagi ng dalas ang mayroon, at ano ang tinatayang amplitude ng bawat bahagi ng dalas. Ang resulta ng pag-scan ng spatial ay isang topographic na mapa na may kulay na kumakatawan sa amplitude para sa isang frequency point. Maaari naming makita ang pabagu-bago ng electromagnetic na pamamahagi ng patlang ng isang tiyak na point ng dalas na nabuo ng PCB sa real time.

Ang “mapagkukunan ng pagkagambala” ay maaari ding matagpuan sa pamamagitan ng paggamit ng isang spectrum analyzer at isang solong malapit na patlang na pagsisiyasat. Dito gamitin ang pamamaraan ng “sunog” upang magsagawa ng isang talinghaga, maaaring ihambing ang malayo pang pagsubok sa patlang (pamantayang pagsubok sa EMC) upang “tuklasin ang sunog”, kung mayroong isang punto ng dalas na lampas sa limitasyon, ito ay isinasaalang-alang bilang “nakahanap ng sunog “. Ang tradisyonal na “Spectrum analyzer + solong pagsisiyasat” na iskema ay karaniwang ginagamit ng mga inhinyero ng EMI upang tuklasin kung aling bahagi ng tsasis ang tinakasan ng apoy. Kapag may napansin na apoy, ang pagsugpo sa EMI ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pagsasabong at pag-filter upang masakop ang apoy sa loob ng produkto. Pinapayagan kami ng EMSCAN na makita ang mapagkukunan ng isang pagkagambala, ang “pag-aalab,” pati na rin ang “sunog,” na kung saan ay ang path ng paglaganap ng pagkagambala. Kapag ginamit ang EMSCAN upang suriin ang problema sa EMI ng buong system, ang proseso ng pagsubaybay mula sa apoy hanggang sa apoy ay karaniwang pinagtibay. Halimbawa, i-scan muna ang chassis o cable upang suriin kung saan nagmula ang pagkagambala, pagkatapos ay subaybayan ang loob ng produkto, kung aling PCB ang sanhi ng pagkagambala, at pagkatapos ay subaybayan ang aparato o mga kable.

Ang pangkalahatang pamamaraan ay ang mga sumusunod:

(1) Mabilis na hanapin ang mga mapagkukunan ng pagkagambala ng electromagnetic. Tingnan ang pamamahagi ng spatial ng pangunahing alon at hanapin ang pisikal na lokasyon na may pinakamalaking amplitude sa spatial na pamamahagi ng pangunahing alon. Para sa pagkagambala ng broadband, tukuyin ang isang dalas sa gitna ng pagkagambala ng broadband (tulad ng isang pagkagambala ng broadband na 60MhZ-80mhz, maaari naming tukuyin ang 70MHz), suriin ang pamamahagi ng spatial ng puntong ito ng dalas, hanapin ang pisikal na lokasyon na may pinakamalaking amplitude.

(2) Tukuyin ang posisyon at tingnan ang spectrum map ng posisyon. Suriin na ang amplitude ng bawat harmonic point sa lokasyon na iyon ay kasabay ng kabuuang spectrum. Kung nag-o-overlap, nangangahulugan ito na ang tinukoy na lokasyon ay ang pinakamatibay na lugar upang makagawa ng mga kaguluhang ito. Para sa pagkagambala ng broadband, suriin kung ang posisyon na ito ang maximum na posisyon ng buong pagkagambala ng broadband.

(3) Sa maraming mga kaso, hindi lahat ng mga harmonika ay nabuo sa parehong lokasyon, kung minsan kahit na ang mga harmonik at kakaibang mga harmonika ay nabubuo sa iba’t ibang mga lokasyon, o ang bawat bahagi ng pagkakasundo ay maaaring mabuo sa iba’t ibang mga lokasyon. Sa kasong ito, mahahanap mo ang pinakamalakas na radiation sa pamamagitan ng pagtingin sa spatial na pamamahagi ng mga punto ng dalas na pinapahalagahan mo.

(4) Ito ay walang alinlangan na ang pinaka-epektibo upang malutas ang mga problema sa EMI / EMC sa pamamagitan ng pagkuha ng mga hakbang sa lugar na may pinakamalakas na radiation.

Ang pamamaraang ito ng pagtuklas ng EMI, na maaaring tunay na subaybayan ang “mapagkukunan” at ruta ng pagpapalaganap, ay nagbibigay-daan sa mga inhinyero na i-troubleshoot ang mga problema sa EMI sa pinakamababang gastos at pinakamabilis. Sa kaso ng isang aparato sa komunikasyon, kung saan ang radiation ay sumasalamin mula sa isang cable ng telepono, naging maliwanag na ang pagdaragdag ng kalasag o pagsala sa cable ay hindi magagawa, na nag-iiwan ng mga inhinyero na walang magawa. Matapos magamit ang EMSCAN upang maisakatuparan ang pagsubaybay at pag-scan sa itaas, ilang mga yuan ang ginugol sa board ng processor at maraming pang mga capacitor ng filter ang na-install, na nalutas ang problema sa EMI na hindi malutas ng mga inhinyero dati. Mabilis na lokasyon ng lokasyon ng pagkakasala sa circuit Larawan 5: Spectrum diagram ng normal board at fault board.

Tulad ng pagtaas ng pagiging kumplikado ng PCB, tataas din ang kahirapan at workload ng pag-debug. 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. Kung mayroon tayong “kumpletong impormasyong electromagnetic” ng normal na board at may sira na board, mahahanap natin ang abnormal frequency spectrum sa pamamagitan ng paghahambing ng dalawang data, at pagkatapos ay gamitin ang “teknolohiya ng mapagkukunan ng mapagkukunan ng pagkagambala” upang malaman ang lokasyon ng abnormal na dalas spectrum, at pagkatapos ay maaari nating mabilis na mahanap ang lokasyon at sanhi ng pagkakamali. Pagkatapos, ang lokasyon ng “abnormal spectrum” ay natagpuan sa mapa ng pamamahagi ng spatial ng plate ng kasalanan, tulad ng ipinakita sa FIG.6. Sa ganitong paraan, ang lokasyon ng kasalanan ay matatagpuan sa isang grid (7.6mm × 7.6mm), at ang problema ay maaaring mabilis na masuri. Larawan 6: Hanapin ang lokasyon ng “abnormal spectrum” sa mapa ng pamamahagi ng spatial ng plate ng kasalanan.

Buod ng artikulong ito

Ang kumpletong impormasyong electromagnetic ng PCB, ay maaaring ipaalam sa amin na magkaroon ng isang napaka-intuitive na pag-unawa sa buong PCB, hindi lamang makakatulong sa mga inhinyero upang malutas ang mga problema sa EMI / EMC, ngunit makakatulong din sa mga inhinyero na i-debug ang PCB, at patuloy na pagbutihin ang kalidad ng disenyo ng PCB. Ang EMSCAN ay mayroon ding maraming mga application, tulad ng pagtulong sa mga inhinyero na malutas ang mga problema sa electromagnetic sensitivity.