ڈیبگنگ کے لیے روایتی ٹولز پی سی بی شامل ہیں: ٹائم ڈومین آسیلوسکوپ، ٹی ڈی آر (ٹائم ڈومین ریفلوکومیٹری) آسیلوسکوپ، لاجک اینالائزر، اور فریکوئنسی ڈومین سپیکٹرم اینالائزر اور دیگر آلات، لیکن یہ طریقے پی سی بی بورڈ کی مجموعی معلومات کا عکس نہیں دے سکتے۔ ڈیٹا پی سی بی بورڈ کو پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ، مختصر کے لیے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ، پی سی بی (پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ) یا پی ڈبلیو بی (پرنٹ شدہ وائرنگ بورڈ) بھی کہا جاتا ہے، انسولیٹنگ بورڈ کو بنیادی مواد کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، ایک مخصوص سائز میں کاٹ کر، اور کم از کم منسلک سوراخ کے ساتھ ایک conductive پیٹرن (جیسے اجزاء کے سوراخ، باندھنے کے سوراخ، دھاتی سوراخ، وغیرہ) پچھلے آلے کے الیکٹرانک اجزاء کی چیسس کو تبدیل کرنے اور الیکٹرانک اجزاء کے درمیان باہمی تعلق کو محسوس کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. چونکہ یہ بورڈ الیکٹرانک پرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے، اس لیے اسے “پرنٹ شدہ” سرکٹ بورڈ کہا جاتا ہے۔ “پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ” کو “پرنٹ شدہ سرکٹ” کہنا درست نہیں ہے کیونکہ یہاں کوئی “پرنٹ شدہ اجزاء” نہیں ہوتے بلکہ صرف پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ پر وائرنگ ہوتی ہے۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

Emscan برقی مقناطیسی مطابقت سکیننگ سسٹم پیٹنٹ شدہ سرنی اینٹینا ٹیکنالوجی اور الیکٹرانک سوئچنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے، جو پی سی بی کے کرنٹ کو تیز رفتاری سے ماپ سکتا ہے۔ Emscan کی کلید اسکینر پر رکھے ہوئے کام کرنے والے پی سی بی کے قریب فیلڈ تابکاری کی پیمائش کے لیے پیٹنٹ شدہ سرنی اینٹینا کا استعمال ہے۔ یہ اینٹینا سرنی 40 x 32 (1280) چھوٹے H-فیلڈ پروبس پر مشتمل ہے، جو 8-پرت والے سرکٹ بورڈ میں شامل ہیں، اور PCB کو جانچ کے تحت رکھنے کے لیے سرکٹ بورڈ میں ایک حفاظتی تہہ شامل کی گئی ہے۔ اسپیکٹرم اسکیننگ کے نتائج ہمیں EUT کے ذریعہ تیار کردہ اسپیکٹرم کی کسی حد تک سمجھ دے سکتے ہیں: کتنے فریکوئنسی اجزاء ہیں، اور ہر فریکوئنسی جزو کی تخمینی شدت۔

مکمل بینڈ اسکین

پی سی بی بورڈ کا ڈیزائن سرکٹ ڈیزائنر کی طرف سے درکار افعال کو سمجھنے کے لیے سرکٹ اسکیمیٹک ڈایاگرام پر مبنی ہے۔ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کا ڈیزائن بنیادی طور پر لے آؤٹ ڈیزائن کا حوالہ دیتا ہے، جس میں مختلف عوامل پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جیسے کہ بیرونی کنکشنز کی ترتیب، اندرونی الیکٹرانک اجزاء کی مرضی کے مطابق ترتیب، دھاتی کنکشنز کی مرضی کے مطابق ترتیب اور سوراخوں کے ذریعے برقی مقناطیسی تحفظ، اور گرمی کی کھپت. بہترین ترتیب ڈیزائن پیداوار کی لاگت کو بچا سکتا ہے اور سرکٹ کی اچھی کارکردگی اور گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو حاصل کرسکتا ہے۔ سادہ لے آؤٹ ڈیزائن کو ہاتھ سے محسوس کیا جا سکتا ہے، جبکہ پیچیدہ لے آؤٹ ڈیزائن کو کمپیوٹر کی مدد سے ڈیزائن کی مدد سے حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔

سپیکٹرم/مقامی سکیننگ فنکشن کو انجام دیتے وقت، ورکنگ پی سی بی کو سکینر پر رکھیں۔ پی سی بی کو سکینر کے گرڈ کے ذریعے 7.6mm×7.6mm گرڈز میں تقسیم کیا گیا ہے (ہر گرڈ میں ایک H-فیلڈ پروب شامل ہے)، اور ہر ایک پروب کے مکمل فریکوئنسی بینڈ کو اسکین کرنے کے بعد عمل کریں (فریکوئنسی رینج 10kHz-3GHz سے ہو سکتی ہے) ، ایمسکن آخر میں دو تصویریں دیتا ہے، یعنی ترکیب شدہ سپیکٹروگرام (شکل 1) اور ترکیب شدہ خلائی نقشہ (شکل 2)۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

سپیکٹرم/مقامی سکیننگ پورے سکیننگ ایریا میں ہر تحقیقات کے تمام سپیکٹرم ڈیٹا حاصل کرتی ہے۔ سپیکٹرم/مقامی اسکین کرنے کے بعد، آپ تمام مقامی مقامات پر تمام تعدد کی برقی مقناطیسی تابکاری کی معلومات حاصل کر سکتے ہیں۔ آپ تصویر 1 اور شکل 2 میں اسپیکٹرم/مقامی اسکین ڈیٹا کو مقامی اسکین ڈیٹا کے ایک گروپ یا اسپیکٹرم کے ایک گروپ کے طور پر ڈیٹا کو اسکین کر سکتے ہیں۔ آپ کر سکتے ہیں:

1. مخصوص فریکوئنسی پوائنٹ (ایک یا زیادہ تعدد) کی مقامی تقسیم کا نقشہ دیکھیں جس طرح مقامی اسکیننگ کا نتیجہ دیکھتے ہیں، جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

2. مخصوص فزیکل لوکیشن پوائنٹ (ایک یا زیادہ گرڈز) کا سپیکٹروگرام اسی طرح دیکھیں جیسے سپیکٹرم سکین کا نتیجہ دیکھتے ہیں۔

تصویر 3 میں مختلف مقامی تقسیم کے خاکے تعدد پوائنٹس کے مقامی پیٹ کے خاکے ہیں جو نامزد فریکوئنسی پوائنٹس کے ذریعے دیکھے جاتے ہیں۔ یہ اعداد و شمار میں سب سے اوپر والے سپیکٹروگرام میں × کے ساتھ فریکوئنسی پوائنٹ کی وضاحت کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ آپ ہر فریکوئنسی پوائنٹ کی مقامی تقسیم کو دیکھنے کے لیے فریکوئنسی پوائنٹ کی وضاحت کر سکتے ہیں، یا آپ متعدد فریکوئنسی پوائنٹس کی وضاحت کر سکتے ہیں، مثال کے طور پر، کل سپیکٹروگرام دیکھنے کے لیے 83M کے تمام ہارمونک پوائنٹس کی وضاحت کریں۔

شکل 4 میں سپیکٹروگرام میں، سرمئی حصہ کل سپیکٹروگرام ہے، اور نیلا حصہ مخصوص پوزیشن پر سپیکٹروگرام ہے۔ پی سی بی پر جسمانی مقام کو × کے ساتھ بتاتے ہوئے، اس مقام پر پیدا ہونے والے سپیکٹروگرام (نیلے) اور کل سپیکٹروگرام (گرے) کا موازنہ کرتے ہوئے، مداخلت کے ماخذ کا مقام پایا جاتا ہے۔ یہ شکل 4 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ یہ طریقہ براڈ بینڈ مداخلت اور تنگ بینڈ مداخلت دونوں کے لیے مداخلت کے ذریعہ کا مقام تیزی سے تلاش کر سکتا ہے۔

برقی مقناطیسی مداخلت کے ذریعہ کو جلدی سے تلاش کریں۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

سپیکٹرم تجزیہ کار برقی سگنلز کے سپیکٹرم ڈھانچے کا مطالعہ کرنے کا ایک آلہ ہے۔ یہ سگنل کی مسخ، ماڈیولیشن، سپیکٹرل طہارت، تعدد استحکام، اور انٹرموڈولیشن مسخ کی پیمائش کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اسے بعض سرکٹ سسٹم جیسے ایمپلیفائر اور فلٹرز کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پیرامیٹر ایک کثیر مقصدی الیکٹرانک پیمائش کا آلہ ہے۔ اسے فریکوئنسی ڈومین آسیلوسکوپ، ٹریکنگ آسیلوسکوپ، تجزیہ آسکیلوسکوپ، ہارمونک تجزیہ کار، فریکوئنسی خصوصیت کا تجزیہ کرنے والا یا فوئیر تجزیہ کار بھی کہا جا سکتا ہے۔ جدید سپیکٹرم تجزیہ کار تجزیہ کے نتائج کو اینالاگ یا ڈیجیٹل طریقوں سے ظاہر کر سکتے ہیں، اور تمام ریڈیو فریکوئنسی بینڈز میں بہت کم فریکوئنسی سے لے کر 1 ہرٹز سے نیچے سب ملی میٹر ویو بینڈ تک برقی سگنلز کا تجزیہ کر سکتے ہیں۔

ایک سپیکٹرم تجزیہ کار اور ایک قریبی فیلڈ پروب کا استعمال بھی “مداخلت کے ذرائع” کا پتہ لگا سکتا ہے۔ یہاں ہم استعارے کے طور پر “آگ بجھانے” کا طریقہ استعمال کرتے ہیں۔ فار فیلڈ ٹیسٹ (EMC معیاری ٹیسٹ) کا موازنہ “آگ کا پتہ لگانے” سے کیا جا سکتا ہے۔ اگر فریکوئنسی پوائنٹ حد کی قدر سے زیادہ ہے، تو اسے “آگ ملی ہے” سمجھا جاتا ہے۔ روایتی “سپیکٹرم اینالائزر + سنگل پروب” حل عام طور پر EMI انجینئرز اس بات کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کرتے ہیں کہ “چیسس کے کس حصے سے شعلہ نکل رہا ہے”۔ شعلے کا پتہ لگانے کے بعد، عام EMI دبانے کا طریقہ شیلڈنگ اور فلٹرنگ کا استعمال کرنا ہے۔ مصنوعات کے اندر “شعلہ” کا احاطہ کیا جاتا ہے۔ Emscan ہمیں مداخلت کے منبع کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے – “آگ”، بلکہ “آگ” کو بھی دیکھنے کی اجازت دیتا ہے، یعنی جس طرح مداخلت کا ذریعہ پھیلتا ہے۔

یہ واضح طور پر دیکھا جاسکتا ہے کہ “مکمل برقی مقناطیسی معلومات” کا استعمال کرتے ہوئے، برقی مقناطیسی مداخلت کے ذرائع کا پتہ لگانا بہت آسان ہے، نہ صرف تنگ بینڈ برقی مقناطیسی مداخلت کا مسئلہ حل کرسکتا ہے، بلکہ براڈ بینڈ برقی مقناطیسی مداخلت کے لیے بھی مؤثر ہے۔

عام طریقہ مندرجہ ذیل ہے:

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

(1) بنیادی لہر کی مقامی تقسیم کو چیک کریں، اور بنیادی لہر کی مقامی تقسیم کے نقشے پر سب سے بڑے طول و عرض کے ساتھ جسمانی پوزیشن تلاش کریں۔ براڈ بینڈ مداخلت کے لیے، براڈ بینڈ مداخلت کے درمیان میں ایک فریکوئنسی کی وضاحت کریں (مثال کے طور پر، ایک 60MHz-80MHz براڈ بینڈ مداخلت، ہم 70MHz کی وضاحت کر سکتے ہیں)، فریکوئنسی پوائنٹ کی مقامی تقسیم کو چیک کریں، اور سب سے بڑے طول و عرض کے ساتھ جسمانی مقام تلاش کریں۔

(2) Specify the location and look at the spectrogram of the location. Check whether the amplitude of each harmonic point at this position coincides with the total spectrogram. If they overlap, it means that the designated location is the strongest place that produces these interferences. For broadband interference, check whether the location is the maximum location of the entire broadband interference.

(3) بہت سے معاملات میں، تمام ہارمونکس ایک جگہ پر پیدا نہیں ہوتے ہیں۔ بعض اوقات ہارمونکس اور عجیب ہارمونکس بھی مختلف مقامات پر پیدا ہوتے ہیں، یا ہر ہارمونک جزو مختلف مقامات پر تیار کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں، آپ ان فریکوئنسی پوائنٹس کی مقامی تقسیم کو دیکھ کر جن کا آپ خیال رکھتے ہیں، مضبوط ترین تابکاری کے ساتھ مقام تلاش کر سکتے ہیں۔

(4) سخت ترین تابکاری والی جگہوں پر اقدامات کرنا بلاشبہ EMI/EMC مسائل کا سب سے مؤثر حل ہے۔

اس قسم کا EMI تفتیشی طریقہ جو صحیح معنوں میں “ذریعہ” اور پھیلاؤ کا راستہ تلاش کر سکتا ہے، انجینئرز کو EMI کے مسائل کو کم قیمت اور تیز رفتاری سے ختم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کمیونیکیشن ڈیوائس کی اصل پیمائش کے معاملے میں، ٹیلی فون لائن کیبل سے تابکاری کی مداخلت خارج ہوتی ہے۔ مندرجہ بالا ٹریکنگ اور سکیننگ کو انجام دینے کے لیے EMSCAN استعمال کرنے کے بعد، آخر کار پروسیسر بورڈ پر چند مزید فلٹر کیپسیٹرز نصب کیے گئے، جس سے EMI کا مسئلہ حل ہو گیا جسے انجینئر حل نہیں کر سکتا تھا۔

سرکٹ کی خرابی کی جگہ کو جلدی سے تلاش کریں۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

پی سی بی کی پیچیدگی میں اضافے کے ساتھ، ڈیبگنگ کی مشکل اور کام کا بوجھ بھی بڑھ رہا ہے۔ آسیلوسکوپ یا منطقی تجزیہ کار کے ساتھ، ایک ہی وقت میں صرف ایک یا محدود تعداد میں سگنل لائنوں کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔ تاہم پی سی بی پر ہزاروں سگنل لائنیں ہو سکتی ہیں۔ انجینئر صرف تجربہ یا قسمت سے مسئلہ تلاش کر سکتے ہیں۔ مسئلہ.

اگر ہمارے پاس نارمل بورڈ اور ناقص بورڈ کی “مکمل برقی مقناطیسی معلومات” ہیں، تو ہم غیر معمولی فریکوئنسی سپیکٹرم کو تلاش کرنے کے لیے ان دونوں کے ڈیٹا کا موازنہ کر سکتے ہیں، اور پھر “مداخلت کے ذریعہ لوکیشن ٹیکنالوجی” کا استعمال کر سکتے ہیں۔ غیر معمولی تعدد سپیکٹرم. ناکامی کی جگہ اور وجہ تلاش کریں۔

شکل 5 نارمل بورڈ اور ناقص بورڈ کے فریکوئنسی سپیکٹرم کو دکھاتا ہے۔ موازنہ کے ذریعے، یہ معلوم کرنا آسان ہے کہ ناقص بورڈ پر براڈ بینڈ کی غیر معمولی مداخلت ہے۔

پھر وہ مقام تلاش کریں جہاں یہ “غیر معمولی فریکوئنسی سپیکٹرم” ناقص بورڈ کے مقامی تقسیم کے نقشے پر پیدا ہوتا ہے، جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے۔ اس طرح، غلطی کی جگہ ایک گرڈ (7.6mm×7.6mm) پر واقع ہے، اور مسئلہ بہت سنگین ہو سکتا ہے. جلد تشخیص ہو جائے گی۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

پی سی بی ڈیزائن کے معیار کا جائزہ لینے کے لیے درخواست کے معاملات

ایک اچھے پی سی بی کو انجینئر کے ذریعہ احتیاط سے ڈیزائن کرنے کی ضرورت ہے۔ جن مسائل پر غور کرنے کی ضرورت ہے ان میں شامل ہیں:

(1) معقول جھرن والا ڈیزائن

خاص طور پر گراؤنڈ ہوائی جہاز اور پاور ہوائی جہاز کا انتظام، اور اس تہہ کا ڈیزائن جہاں حساس سگنل لائنز اور سگنل لائنیں جو بہت زیادہ تابکاری پیدا کرتی ہیں۔ زمینی جہاز اور پاور ہوائی جہاز کی تقسیم، اور منقسم علاقے میں سگنل لائنوں کی روٹنگ بھی ہیں۔

(2) سگنل لائن کی رکاوٹ کو ہر ممکن حد تک مسلسل رکھیں

ممکنہ حد تک کم ویاس؛ ممکنہ حد تک دائیں زاویہ کے چند نشانات؛ اور جتنا چھوٹا ممکن ہو موجودہ واپسی کا علاقہ، یہ کم ہارمونکس اور کم تابکاری کی شدت پیدا کر سکتا ہے۔

(3) اچھا پاور فلٹر

مناسب فلٹر کیپیسیٹر کی قسم، اہلیت کی قدر، مقدار، اور جگہ کا تعین کرنے کی پوزیشن کے ساتھ ساتھ زمینی طیارہ اور پاور ہوائی جہاز کا ایک معقول تہہ دار انتظام، اس بات کو یقینی بنا سکتا ہے کہ چھوٹے سے ممکنہ علاقے میں برقی مقناطیسی مداخلت کو کنٹرول کیا جائے۔

(4) زمینی جہاز کی سالمیت کو یقینی بنانے کی کوشش کریں۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

ممکنہ حد تک کم ویاس؛ حفاظتی وقفہ کاری کے ذریعے معقول؛ مناسب ڈیوائس لے آؤٹ؛ زمینی طیارے کی سالمیت کو زیادہ سے زیادہ حد تک یقینی بنانے کے لیے انتظامات کے ذریعے معقول۔ اس کے برعکس، گھنے ویاس اور حفاظتی وقفہ کے ذریعے بہت زیادہ، یا غیر معقول ڈیوائس لے آؤٹ، زمینی جہاز اور پاور ہوائی جہاز کی سالمیت کو سنجیدگی سے متاثر کرے گا، جس کے نتیجے میں بڑی مقدار میں انڈکٹو کراسسٹالک، کامن موڈ ریڈی ایشن، اور سرکٹ کو مزید نقصان پہنچے گا۔ بیرونی مداخلت کے لیے حساس۔

(5) سگنل کی سالمیت اور برقی مقناطیسی مطابقت کے درمیان سمجھوتہ تلاش کریں۔

آلات کے معمول کے کام کو یقینی بنانے کی بنیاد پر، سگنل کے بڑھتے اور گرتے ہوئے کنارے کے وقت کو زیادہ سے زیادہ بڑھائیں تاکہ سگنل سے پیدا ہونے والی برقی مقناطیسی تابکاری کے طول و عرض اور ہارمونکس کی تعداد کو کم کیا جا سکے۔ مثال کے طور پر، آپ کو ایک مناسب ڈیمپنگ ریزسٹر، ایک مناسب فلٹرنگ طریقہ وغیرہ کو منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔

ماضی میں، پی سی بی کے ذریعہ تیار کردہ مکمل برقی مقناطیسی فیلڈ کی معلومات کا استعمال سائنسی طور پر پی سی بی ڈیزائن کے معیار کا جائزہ لے سکتا ہے۔ PCB کی مکمل برقی مقناطیسی معلومات کا استعمال کرتے ہوئے، PCB کے ڈیزائن کے معیار کو درج ذیل چار پہلوؤں سے جانچا جا سکتا ہے: 1. فریکوئنسی پوائنٹس کی تعداد: ہارمونکس کی تعداد۔ 2. عارضی مداخلت: غیر مستحکم برقی مقناطیسی مداخلت۔ 3. تابکاری کی شدت: ہر فریکوئنسی پوائنٹ پر برقی مقناطیسی مداخلت کی شدت۔ 4. تقسیم کا علاقہ: PCB پر ہر فریکوئنسی پوائنٹ پر برقی مقناطیسی مداخلت کے تقسیم کے علاقے کا سائز۔

درج ذیل مثال میں، A بورڈ B بورڈ کی بہتری ہے۔ دونوں بورڈز کے اسکیمیٹک خاکے اور مرکزی اجزاء کی ترتیب بالکل ایک جیسی ہے۔ دونوں بورڈز کے سپیکٹرم/مقامی سکیننگ کے نتائج شکل 7 میں دکھائے گئے ہیں:

شکل 7 میں سپیکٹروگرام سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ A بورڈ کا معیار ظاہر ہے B بورڈ سے بہتر ہے، کیونکہ:

1. A بورڈ کے فریکوئنسی پوائنٹس کی تعداد ظاہر ہے B بورڈ سے کم ہے۔

2. A بورڈ کے زیادہ تر فریکوئنسی پوائنٹس کا طول و عرض B بورڈ سے چھوٹا ہے۔

3. A بورڈ کا عارضی مداخلت (تعدد پوائنٹس جو نشان زد نہیں ہیں) B بورڈ سے کم ہے۔

پی سی بی برقی مقناطیسی معلومات کیسے حاصل کریں اور لاگو کریں۔

خلائی خاکہ سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ A پلیٹ کا کل برقی مقناطیسی مداخلت کی تقسیم کا رقبہ B پلیٹ کے مقابلے میں بہت چھوٹا ہے۔ آئیے ایک خاص فریکوئنسی پوائنٹ پر برقی مقناطیسی مداخلت کی تقسیم پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔ تصویر 462 میں دکھائے گئے 8MHz فریکوئنسی پوائنٹ پر برقی مقناطیسی مداخلت کی تقسیم کو دیکھتے ہوئے، A پلیٹ کا طول و عرض چھوٹا ہے اور رقبہ چھوٹا ہے۔ بی بورڈ کی ایک بڑی رینج اور خاص طور پر وسیع تقسیم کا علاقہ ہے۔

اس مضمون کا خلاصہ

پی سی بی کی مکمل برقی مقناطیسی معلومات ہمیں مجموعی پی سی بی کے بارے میں بہت بدیہی تفہیم حاصل کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے نہ صرف انجینئرز کو EMI/EMC کے مسائل حل کرنے میں مدد ملتی ہے، بلکہ انجینئرز کو PCB کو ڈیبگ کرنے اور PCB کے ڈیزائن کے معیار کو مسلسل بہتر بنانے میں بھی مدد ملتی ہے۔ اسی طرح، EMSCAN کی بہت سی ایپلی کیشنز ہیں، جیسے کہ انجینئرز کو برقی مقناطیسی حساسیت کے مسائل حل کرنے میں مدد کرنا وغیرہ۔