Tasarımınız EMC yönetmeliklerinin izin verdiği yayılan emisyonları aşıyor, şimdi ne olacak? İster uyum öncesi testi yapın, ister başarısız bir resmi uyumluluk testinde sorun giderme yapın, en yeni nesil osiloskoplarımız, bir zamanlar oldukça zor olan bu görevi daha basit ve daha rahat hale getirir. Aşağıda iki yararlı ipucu ve EMI sorunlarını gidermenize yardımcı olacak bir örnek olay bulunmaktadır. Konuya daha da derin bir dalış yapmak için, buradaki uygulama notumuza göz atın.
Zaman ve Frekans Domainini Senkronize Olarak Kullanma
EMI sorunlarının kaynağının incelenmesi, muhtemelen EMI teşhisinde en çok zaman alan işlemdir. Geçmişte spektrum analizörlerinden ve osiloskoplardan gelen bilgileri anlamlı bir şekilde ilişkilendirmek çok zordu. Ancak Tek’in 4, 5 ve 6 Serisi Karışık Sinyal Osiloskoplarındaki Spectrum View ile RF ölçüm zorluklarını çözmek çok daha basit bir süreç haline geldi.
Şekil 1. Spektrum Görünümü, zaman, frekans ve genliği aynı ekranda, her bir domain için benzersiz ölçüm verileri ile görüntülemenizi sağlar.
Yeni nesil ASIC teknolojisi ile mümkün olan Spectrum View:
Bir MSO'da merkez frekansı, span ve RBW gibi bilinen spektrum analizi kontrollerinin kullanılmasını sağlar.
Hem zaman hem de frekans domain ekranlarının bağımsız olarak optimizasyonunu sağlar.
Spektrum ekranının güncelleme hızını artırır.
Frekans domaininde ulaşılabilir frekans çözünürlüğünü iyileştirir.
Bir sinyalin, sinyal yolunu bölmeden hem dalga formu görünümünde hem de spektrum görünümünde görüntülenmesini sağlar.
Zaman domani olayları ve frekans domaini olayları arasında kolay ve doğru bir korelasyon sağlar.
Spectrum View ile MSO'larda çeşitli hata ayıklama optimizasyonu senaryoları hakkında daha fazla bilgi için, buradaki teknik özetimize bakın.
Yakın Alan Problarını Kullanma
Yakın alan probları esasen manyetik alan (H-alan) veya elektrik alanı (E-alan) varyasyonlarını almak için tasarlanmış antenlerdir. Genel olarak, yakın alan probları kalibrasyon verileriyle birlikte gelmez, çünkü yanıtları UUT ve sinyal kaynağına olan mesafesine ve yönüne bağlıdır, bu nedenle göreceli ölçümler yapmak için tasarlanmıştır.
Şekil 2. Manyetik alan çizgileri döngüden geçecek şekilde bir H-alanı probunu akım akışına göre konumlandırın.
H-alan probları, kendine özgü döngü tasarımına sahiptir ve döngü, akışın manyetik alan çizgileriyle kesişecek şekilde akım akışı ile aynı doğrultuda döngü düzleminde ile tutulmalıdır. Bu nedenle, emisyonları ararken, prob genellikle devre düzlemine paralel tutulur.
Döngünün boyutu hem hassasiyeti hem de ölçüm alanını belirler, bu nedenle bir enerji kaynağını izole etmek için bu tür probları kullanırken dikkatli olmak önemlidir. Yakın alan prob kitleri genellikle bir dizi farklı boyut içerecektir, böylece ölçüm alanını daraltmak için giderek daha küçük çapa sahip problar kullanabilirsiniz.
H-alan probları, aşağıdakiler gibi nispeten yüksek akıma sahip kaynakları belirlemede çok iyidir:
-Düşük empedanslı düğümler ve devreler
-İletim hatları
-Güç kaynakları
-Sonlandırılmış teller ve kablolar
Şekil 3. E-alan probunu elektrik alanlarını gözlemlemek için iletkenlere dik olarak yerleştirin.
E-alan probları küçük monopol antenler olarak işlev görür ve elektrik alanına veya voltaj değişikliklerine yanıt verir. Bu tip probları kullanırken, probu ölçüm düzlemine dik tutmak önemlidir. Uygulamada, E-alanı probları çok küçük bir alanda sıfırlama için idealdir, nispeten yüksek voltajlı kaynakları ve sonlandırması olmayan kaynakları tanımlar:
-Yüksek empedanslı düğümler ve devreler
-Sonlandırılmamış PCB izleri
-Kablolar
Vaka Analizi
Bu vaka çalışması, bir EMI kaynağını izole etmek için kanıt toplama sürecini gösterecektir. Küçük bir mikrodenetleyici sisteminin bir EMI taramasıda, 140 MHz civarında merkezlenmiş bir geniş bant sinyali gibi görünen limit aşımı görüldü.
6 Serisi MSO'da Spektrum Görünümü kullanılarak (Şekil 4), enerji kaynağını lokalize edebilmemiz için RF girişine bir H-alan probu bağlanır.
Şekil 4. Test setupı, analog osiloskop kanalları ile spektrum analizör kanalını mixed domain osiloskopta birleştirir.
Manyetik akının doğru bir şekilde probdan geçebilmesi için H-alan probunun doğru kullanılması önemlidir. H-Field probunu PCB'nin etrafında hareket ettirerek, enerji kaynağını lokalize edebiliriz. Daha küçük çaplı bir probu seçerek aramayı daha küçük bir alana odaklayabiliriz.
Potansiyel bir enerji kaynağı bulunduğunda, RF Genliği ve Zaman izi (Şekil 5) daha fazla bilgi toplamak için kullanılabilir. Bir voltaj probu kullanarak ve bölgedeki elektrik sinyallerine göz atarak, RF emisyonları ve zaman domaini sinyalleri arasındaki korelasyona bakabilirsiniz.
Şekil 5. Kanal 1'de (sarı) pasif bir prob bulunan sinyalleri araştırmak RF ile ilişkili bir sinyali analiz eder.
Belirlenen aralıkta sinyaller için entegre güç ve zaman grafikleri görülmektedir.. Şekil 5'te büyük bir tekrarlayan darbeyi(pulse) açıkça görebiliyoruz. Spektrum süresini kayıt uzunluğu boyunca hareket ettirerek, EMI olayının (yani 140 MHz civarında ortalanmış geniş bant sinyalinin) doğrudan büyük darbeye karşılık geldiğini görmek mümkündür. 10X voltaj probu (sarı iz) ile dolaşırken datadaki burstlerin RF burstlerle ilişkili olduğunu fark ediyoruz, bu da bizi sinyal ve emisyon arasındaki ilişkiye yönlendiriyor.
Bir osiloskopla EMI sorun giderme işlemlerini ayrıntılı olarak incelemek istiyorsanız ve henüz “Spektrum Görünümü: Osiloskoplarda Frekans Alan Adı Analizine Yeni Bir Yaklaşım” yeni uygulama notumuza henüz bakmadıysanız buradan indirebilirsiniz.