EMI定義:電磁兼容(EMC)包括電磁干擾(EMI)和電磁抗擾度(EMS)兩部分。簡(jiǎn)而言之,EMI是電子設(shè)備對(duì)外部電磁環(huán)境的干擾,EMS是電子設(shè)備抵抗外部電磁環(huán)境干擾的能力。無(wú)論是EMI還是EMS,都包括輻射和傳導(dǎo)兩部分。EMC認(rèn)證是任何電子設(shè)備必須遵從的,EMI是EMC中的重要部分。EMI測(cè)試包括:1.EMC認(rèn)證機(jī)構(gòu)在EMC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試;2.企業(yè)質(zhì)檢部門(mén)利用EMI接收機(jī)或高指標(biāo)頻譜儀進(jìn)行EMI預(yù)認(rèn)證測(cè)試;3.產(chǎn)品研發(fā)、調(diào)測(cè)部門(mén)利用頻譜儀進(jìn)行EMI診斷;4.產(chǎn)品研發(fā)調(diào)測(cè)部門(mén)利用示波器測(cè)試電源紋波、時(shí)鐘抖動(dòng)等特性,因?yàn)樗鼈兪钱a(chǎn)生EMI的因素之一。理解EMI報(bào)告在討論排查技術(shù)之前,介紹一下EMI測(cè)試報(bào)告是很有必要的。天津集成電路EMI診斷標(biāo)準(zhǔn)
MIL-STD-285和NSA65-6是兩種常用的屏蔽效能標(biāo)準(zhǔn),其測(cè)試目的類似于設(shè)備箱體的屏蔽效能測(cè)試,只不過(guò)它是在一個(gè)較大規(guī)模上進(jìn)行罷了。測(cè)試要求通常會(huì)用到磁場(chǎng)、電場(chǎng)、平面波和微波發(fā)射接收設(shè)備;被測(cè)的頻率范圍從幾十Hz到幾十GHz;可能會(huì)要求屏蔽效能值大于100dB。近場(chǎng)探頭和天線與頻譜分析儀一起用于標(biāo)定射頻泄漏區(qū)域,就象在一個(gè)物理小規(guī)模上測(cè)試電子設(shè)備所做的一樣。在這里會(huì)碰到許多同樣的問(wèn)題,通常的射頻泄漏區(qū)域?yàn)殄e(cuò)誤的導(dǎo)電封裝、襯墊、濾波器以及很可怕的“暗道”。所謂“暗道”指的是箱體外部的一個(gè)射頻泄漏點(diǎn)在箱體內(nèi)部的一個(gè)不同點(diǎn)上引起了射頻泄漏。在短波頻率上定位“暗道”是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作。廣州芯片EMI診斷測(cè)試設(shè)備待測(cè)設(shè)備上的哪個(gè)信號(hào)與EMI事件是同時(shí)發(fā)生的?一般常見(jiàn)的做法是用示波器探測(cè)DUT上的電氣信號(hào)。
改變帶寬法:通過(guò)改變頻譜分析儀分辨帶寬,信號(hào)的幅值可能也可能不發(fā)生變化。一個(gè)真正的窄帶或連續(xù)波信號(hào)的幅值將不發(fā)生變化。由持續(xù)時(shí)間為零、幅值無(wú)限大的脈沖產(chǎn)生的純寬帶發(fā)射,將產(chǎn)生量值為20log(BW1/BW2)的變化。然而在確定發(fā)射是寬帶還是窄帶的過(guò)程中,實(shí)際上允許與理想情況存在偏差。測(cè)試人員在使用這種方法時(shí)不可避免地要運(yùn)用較好的工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。峰值/平均值比較法:同帶寬改變法相似,這種方法是以信號(hào)幅值的變化為基礎(chǔ)的。窄帶信號(hào)的幅值電平在采用峰值或平均值檢波時(shí)基本保持不變,而寬帶信號(hào)在用平均值檢波時(shí)幅值將變小。
由于EMI測(cè)試上﹐EUT必須轉(zhuǎn)360度而天線由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射很大的情況。同樣地﹐當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)無(wú)法通過(guò)測(cè)試時(shí)﹐首先我們先將天線位置移到噪聲接收很大高度﹐然后將桌子轉(zhuǎn)到差角度﹐此時(shí)我們知道在EUT面對(duì)天線的這一面輻射強(qiáng)﹐故可以初步推測(cè)可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經(jīng)過(guò)等。另外須注意的是要關(guān)掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實(shí)是由EUT所產(chǎn)生。曾見(jiàn)測(cè)試Monitor一直無(wú)法解決某一點(diǎn)的干擾﹐結(jié)果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問(wèn)題﹐亦有在OPENSITE測(cè)試Monitor發(fā)現(xiàn)某幾點(diǎn)無(wú)法通過(guò)﹐由測(cè)試接收儀器的聲音判斷應(yīng)是Monitor產(chǎn)生﹐結(jié)果關(guān)掉電源發(fā)現(xiàn)噪聲依然存在﹐所以關(guān)掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。示波器是硬件設(shè)計(jì)工程師常用的儀器,它增強(qiáng)了研發(fā)階段的EMI排查能力。
如果設(shè)備沒(méi)有通過(guò)EMC測(cè)試,我們從測(cè)量結(jié)果中,只能知道哪些頻率點(diǎn)“超標(biāo)”了,而這些頻率的電磁干擾是從哪里出來(lái)的,往往是工程師門(mén)不容易發(fā)現(xiàn)、難解決的問(wèn)題。EMI快速診斷方法就是針對(duì)EUT的原理,先推斷引起EMI的原因和內(nèi)部干擾源可能是什么,再根據(jù)EMI產(chǎn)生的途徑和機(jī)理,透過(guò)測(cè)試圖,分析超差原因;必要時(shí),輔以高頻示波器或頻譜儀,從頻域到時(shí)域,尋找產(chǎn)生EMI問(wèn)題的對(duì)應(yīng)電路和器件;從而制定EMI對(duì)策。對(duì)策-顯示器使用帶磁環(huán)類型的信號(hào)電纜和電源電纜,電源輸入端串接差模線圈,電源地線剪短就近接地。為了確定一塊特定電路板上的能量源以及位于特定EMI問(wèn)題中心的天線,你需要檢查被觀察信號(hào)的周期。廣州集成電路EMI診斷器件選型
將來(lái)自頻譜分析儀和示波器的信息以同步方式關(guān)聯(lián)在一起一直是很難做的一件事。天津集成電路EMI診斷標(biāo)準(zhǔn)
接下來(lái)做什么?電源是EMI干擾噪聲的主要來(lái)源,示波器的電源諧波分析在這類排查工作中很有潛力。我們不久將討論這一方面的內(nèi)容。排查EMI是否一致的四種基本方法:全世界幾乎所有有關(guān)部門(mén)都在嘗試控制他們國(guó)家生產(chǎn)的電子產(chǎn)品產(chǎn)生的有害電磁干擾(EMI)。為了向用戶提供一定的保護(hù)和安全等級(jí),有關(guān)部門(mén)都會(huì)制訂涉及電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的非常特殊的一些規(guī)則和規(guī)定。當(dāng)然這是好事。但這也意味著為了盡量減少他們的EMI特征并通過(guò)官方的EMI認(rèn)證測(cè)試,許多公司必須在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試方面花費(fèi)大量的人力物力。壞消息是,即使采用了好的設(shè)計(jì)原理、選擇了高質(zhì)量的元件并且仔細(xì)地表征了產(chǎn)品,當(dāng)進(jìn)行一致性測(cè)試時(shí),如果測(cè)試并不是所有階段都進(jìn)展順利,那么EMI故障仍有可能影響到產(chǎn)品的發(fā)布日程。天津集成電路EMI診斷標(biāo)準(zhǔn)