Data PCB - Pemerolehan dan Penggunaan Maklumat Elektromagnet Papan PCB

Alat tradisional untuk menyahpepijat papan PCB termasuk: osiloskop domain masa, osiloskop TDR (reflekometri domain masa), penganalisis logik dan penganalisis spektrum domain frekuensi, dsb., tetapi tiada satu pun daripada kaedah ini dapat memberikan gambaran keseluruhan maklumat papan PCB. data. Papan PCB, juga dikenali sebagai papan litar bercetak, papan litar bercetak, dirujuk sebagai papan bercetak, singkatan Bahasa Inggeris PCB (papan litar bercetak) atau PWB (papan pendawaian bercetak), dengan papan penebat sebagai bahan asas, dipotong mengikut saiz tertentu, sekurang-kurangnya dengan Corak konduktif dengan lubang (seperti lubang komponen, lubang pengikat, lubang logam, dll.) digunakan untuk menggantikan casis komponen elektronik sebelumnya dan merealisasikan hubungan antara komponen elektronik. Kerana papan sedemikian dibuat menggunakan teknik percetakan elektronik, ia dipanggil papan litar "bercetak". Adalah tidak tepat untuk memanggil "papan litar bercetak" sebagai "litar bercetak" kerana tiada "komponen bercetak" pada papan litar bercetak, tetapi hanya pendawaian. Sistem pengimbasan keserasian elektromagnet Emscan menggunakan teknologi antena tatasusunan termaju dan teknologi pensuisan elektronik, yang boleh mengukur arus PCB pada kelajuan tinggi. Kunci kepada Emscan ialah penggunaan antena tatasusunan untuk mengukur sinaran medan dekat PCB yang berfungsi yang diletakkan pada pengimbas. Tatasusunan antena terdiri daripada 40 x 32 (1280) kuar medan H kecil yang tertanam dalam papan litar 8 lapisan dengan lapisan pelindung untuk menampung PCB yang sedang diuji. Hasil imbasan spektrum boleh memberi kita gambaran umum tentang spektrum yang dihasilkan oleh EUT: berapa banyak komponen frekuensi yang ada dan kira-kira berapa magnitud setiap komponen frekuensi.

Imbasan frekuensi penuh

Reka bentuk papan PCB adalah berdasarkan gambarajah skematik litar untuk merealisasikan fungsi yang diperlukan oleh pereka litar. Reka bentuk papan litar bercetak terutamanya merujuk kepada reka bentuk susun atur, yang perlu mempertimbangkan pelbagai faktor seperti susun atur sambungan luaran, susun atur optimum komponen elektronik dalaman, susun atur optimum sambungan logam dan melalui lubang, perlindungan elektromagnet, dan pelesapan haba. Reka bentuk susun atur boleh menjimatkan kos pengeluaran dan mencapai prestasi litar yang baik dan prestasi pelesapan haba. Reka bentuk susun atur yang mudah boleh direalisasikan dengan tangan, dan reka bentuk susun atur yang kompleks perlu direalisasikan dengan reka bentuk berbantukan komputer. Apabila melaksanakan fungsi pengimbasan spektrum/spatial, letakkan PCB yang berfungsi pada pengimbas, PCB dibahagikan kepada grid 7.6mm×7.6mm oleh grid pengimbas (setiap grid mengandungi probe medan H), jalankan Selepas mengimbas julat frekuensi penuh bagi setiap probe (julat frekuensi boleh dari 10kHz hingga 3GHz), Emscan akhirnya memberikan dua imej, iaitu spektrogram sintetik dan graf spatial sintetik. Imbasan spektrum/spatial memperoleh semua data spektrum untuk setiap probe di seluruh kawasan imbasan.

Cari sumber gangguan elektromagnet dengan cepat

Penganalisis spektrum ialah instrumen untuk mengkaji struktur spektrum isyarat elektrik. Ia digunakan untuk mengukur parameter isyarat seperti herotan isyarat, modulasi, ketulenan spektrum, kestabilan frekuensi dan herotan intermodulasi. Ia boleh digunakan untuk mengukur bahagian tertentu sistem litar seperti penguat dan penapis. Parameter ialah alat pengukur elektronik pelbagai guna. Ia juga boleh dipanggil osiloskop domain frekuensi, osiloskop penjejakan, osiloskop analisis, penganalisis harmonik, penganalisis ciri frekuensi atau penganalisis Fourier. Penganalisis spektrum moden boleh memaparkan hasil analisis dalam bentuk analog atau digital, dan boleh menganalisis isyarat elektrik dalam semua jalur frekuensi radio daripada frekuensi sangat rendah di bawah 1 Hz kepada jalur sub-milimeter. Menggunakan penganalisis spektrum dan satu probe medan dekat, "sumber gangguan" juga boleh dikesan. Kaedah "memadam api" digunakan di sini sebagai analogi. Ujian medan jauh (ujian standard EMC) boleh dibandingkan dengan "mengesan api". Jika terdapat titik frekuensi yang melebihi nilai had, ia dianggap sebagai "fire fire". Penyelesaian tradisional "penganalisis spektrum + kuar tunggal" biasanya digunakan oleh jurutera EMI untuk mengesan "tempat api keluar dari casis". "Api" dilindungi di dalam produk. EMSCAN membolehkan kami mengesan sumber sumber gangguan - "tinder", dan juga untuk melihat "api", iaitu laluan penghantaran sumber gangguan.

Kaedah umum adalah seperti berikut: cepat mencari sumber gangguan elektromagnet.

(1) Semak taburan ruang bagi gelombang asas, dan cari lokasi fizikal amplitud pada rajah taburan ruang gelombang asas. Untuk gangguan jalur lebar, nyatakan frekuensi di tengah-tengah gangguan jalur lebar (contohnya, gangguan jalur lebar 60MHz-80MHz, kita boleh tentukan 70MHz), semak taburan ruang titik frekuensi, dan cari lokasi fizikal amplitud.

(2) Nyatakan kedudukan dan lihat spektrogram kedudukan. Semak sama ada amplitud bagi titik harmonik individu di lokasi tersebut bertepatan dengan jumlah spektrogram. Jika ia bertepatan, ini bermakna lokasi yang dinyatakan adalah tempat yang kukuh untuk gangguan ini. Untuk gangguan jalur lebar, semak sama ada lokasi adalah lokasi keseluruhan gangguan jalur lebar.

(3) Dalam banyak kes, tidak semua harmonik dijana di satu lokasi, kadangkala harmonik dan harmonik ganjil dijana di lokasi yang berbeza, dan juga mungkin setiap komponen harmonik dijana di lokasi yang berbeza. Dalam kes ini, anda boleh mencari lokasi sinaran kuat dengan melihat taburan spatial titik frekuensi yang anda ambil berat.

(4) Mengambil langkah di tempat yang mempunyai sinaran yang kuat sudah pasti berkesan untuk menyelesaikan masalah EMI/EMC.

Kaedah penyelesaian masalah EMI ini, yang benar-benar boleh mengesan "sumber" dan laluan penyebaran, membolehkan jurutera menghapuskan masalah EMI pada kos rendah dan kelajuan pantas. Dalam pengukuran sebenar peranti komunikasi, gangguan terpancar terpancar daripada kabel talian telefon. Selepas imbasan penjejakan yang disebutkan di atas dengan EMSCAN, beberapa lagi kapasitor penapis dipasang pada papan pemproses, yang menyelesaikan masalah EMI yang tidak dapat diselesaikan oleh jurutera.

Cari lokasi kerosakan litar dengan cepat

Apabila kerumitan PCB bertambah, begitu juga kesukaran dan beban kerja penyahpepijatan. Menggunakan osiloskop atau penganalisis logik, hanya satu atau sebilangan terhad garis isyarat boleh diperhatikan pada masa yang sama. Walau bagaimanapun, mungkin terdapat beribu-ribu talian isyarat pada PCB. Jurutera hanya boleh mencari masalah dengan pengalaman atau nasib. masalah. Jika kita mempunyai "maklumat elektromagnet lengkap" dari papan biasa dan papan yang rosak, dengan membandingkan data kedua-duanya, kita boleh mencari spektrum frekuensi yang tidak normal, dan kemudian menggunakan "teknologi lokasi sumber gangguan" untuk mengetahui lokasi spektrum frekuensi abnormal. Cari lokasi dan punca kegagalan. Kemudian cari lokasi di mana "spektrum tidak normal" ini berlaku pada peta pengedaran spatial papan yang rosak, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6. Dengan cara ini, lokasi kerosakan terletak pada grid (7.6mm × 7.6mm), dan masalah dapat diselesaikan. Didiagnos tidak lama lagi.

Aplikasi untuk Menilai Kualiti Reka Bentuk PCB

PCB yang baik perlu direka bentuk dengan teliti oleh jurutera, dan isu yang perlu dipertimbangkan termasuk:

(1) Reka bentuk susun yang munasabah: terutamanya susunan satah tanah dan satah kuasa, serta reka bentuk lapisan di mana garis isyarat sensitif dan garis isyarat yang menjana banyak sinaran terletak. Terdapat juga pembahagian pesawat darat, pesawat kuasa, dan penghalaan talian isyarat merentasi kawasan pembahagian.

(2) Pastikan impedans garis isyarat berterusan yang mungkin: seberapa sedikit vias yang mungkin; sesedikit mungkin jejak sudut kanan; dan kawasan pemulangan arus sekecil mungkin, yang boleh menghasilkan lebih sedikit harmonik dan keamatan sinaran yang lebih rendah.

(3) Penapisan bekalan kuasa yang baik: Jenis yang munasabah, kapasitansi, kuantiti, dan penempatan kapasitor penapis, serta susunan susunan satah tanah dan satah kuasa yang munasabah, boleh memastikan bahawa gangguan elektromagnet dikawal dalam kawasan terkecil yang mungkin.

(4) Memastikan integriti satah darat sebanyak mungkin: seberapa sedikit vias yang mungkin; jarak keselamatan yang munasabah bagi vias; susun atur peranti yang munasabah; susunan vias yang munasabah untuk memastikan integriti satah darat. Sebaliknya, vias padat dan jarak keselamatan vias yang berlebihan, atau susun atur peranti yang tidak munasabah, akan menjejaskan integriti satah tanah dan satah kuasa dengan serius, mengakibatkan sejumlah besar crosstalk induktif, sinaran mod biasa, dan menjadikan litar lebih sensitif. kepada gangguan luaran.

(5) Cari kompromi antara integriti isyarat dan keserasian elektromagnet: Pada premis untuk memastikan fungsi normal peralatan, tingkatkan masa kelebihan naik dan menurun isyarat sebanyak mungkin, dan mengurangkan amplitud dan bilangan harmonik sinaran elektromagnet yang dihasilkan oleh isyarat. Sebagai contoh, adalah perlu untuk memilih perintang redaman yang sesuai, cara penapisan yang sesuai, dll. Pada masa lalu, menggunakan maklumat medan elektromagnet lengkap yang dihasilkan oleh PCB, kualiti reka bentuk PCB boleh dinilai secara saintifik. Menggunakan maklumat elektromagnet PCB yang lengkap, kualiti reka bentuk PCB boleh dinilai dari empat aspek berikut: 1. Bilangan titik frekuensi: bilangan harmonik. 2. Gangguan sementara: gangguan elektromagnet tidak stabil. 3. Keamatan sinaran: magnitud gangguan elektromagnet pada setiap titik frekuensi. 4. Kawasan taburan: Saiz kawasan taburan gangguan elektromagnet pada setiap titik frekuensi pada PCB.

Ringkasan artikel ini

Maklumat elektromagnet PCB yang lengkap membolehkan kami mempunyai pemahaman yang sangat intuitif tentang keseluruhan PCB, yang bukan sahaja membantu jurutera menyelesaikan masalah EMI/EMC, tetapi juga membantu jurutera menyahpepijat PCB dan meningkatkan kualiti reka bentuk papan PCB secara berterusan.