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如何做好EFT/ESD問題的測量和定位

更新時(shí)間:2023-05-24      點(diǎn)擊次數(shù):1084

在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的eft/esd測試時(shí),把干擾脈沖從設(shè)備外部耦合到內(nèi)部,同時(shí)監(jiān)視設(shè)備的工作狀態(tài)。如果設(shè)備沒有通過這些標(biāo)準(zhǔn)的測試,測試本身幾乎不能提供任何如何解決問題的信息。 怎樣做好eft/ esd問題的測量和定位,并且要想定位被測物(eut)對突發(fā)干擾敏感的原因和位置,必須進(jìn)行信號測量。但是如果采用示波器進(jìn)行測量的話,eut內(nèi)部的干擾會產(chǎn)生變化。例如圖1中,使用金屬導(dǎo)線的探頭連接到示波器,會形成一個(gè)額外的干擾電流路徑,從而影響測試結(jié)果,很難定位產(chǎn)生esd/eft問題的原因。

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圖1 用示波器測量eft/esd 怎樣做好eft/ esd問題的測量和定位,我們先要了解eft/esd干擾電路正常工作的機(jī)理。 在進(jìn)行eft/esd等抗擾度測試時(shí),需要把相應(yīng)的突發(fā)干擾施加到eut的電源線,信號線或者機(jī)箱等位置。干擾電流會通過電纜或者機(jī)箱,流入eut的內(nèi)部電路,可能會引起eut技術(shù)指標(biāo)的下降,例如干擾音頻或視頻信號,或者引起通信誤碼等;也可能引起系統(tǒng)復(fù)位,停止工作,甚至損壞器件等。 電子產(chǎn)品的抗干擾特性,取決于其pcb設(shè)計(jì)和集成電路的敏感度。電路對eft/esd信號敏感的位置,一般能被很好的定位。形成這些"敏感點(diǎn)"的原因,很大程度上取決于gnd/vcc的形狀以及集成電路的類型和制造商。 實(shí)踐發(fā)現(xiàn),怎樣做好eft/ esd問題的測量和定位,產(chǎn)生eft/esd問題的主要的原因是,干擾電流的主要部分會流入低阻抗的電源系統(tǒng)。干擾電流能通過直接的連接進(jìn)入gnd系統(tǒng),再由線路連接,從另外一個(gè)地方耦合出來;干擾電流也能通過直接連接進(jìn)入gnd系統(tǒng),然后通過和金屬塊(例如機(jī)箱)等物體的容性耦合方式,以電場的方式(場束)耦合出來。

 

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圖2中,干擾脈沖電流i通過電纜或者電容滲透到pcb內(nèi)。由干擾電流產(chǎn)生電場干擾(電場強(qiáng)度e)或者磁場干擾(磁場強(qiáng)度b)。磁脈沖場b或電脈沖場e是影響pcb主要的基本元素,一般來說,敏感點(diǎn)要么僅對磁場敏感,要么僅對電場敏感。 干擾電流i通過電源線注入到設(shè)備內(nèi)部。由于旁路電容c的存在,一部分電流ia離開了被測物,內(nèi)部的干擾電流ii被減少了。圖中所示的由干擾電流ii產(chǎn)生的磁場b會影響它周圍幾厘米范圍內(nèi)的電路模塊,一般電路模塊內(nèi)只會有很少的信號線會對磁場b敏感。 需要注意,磁場不僅僅由電源線電纜上干擾電流i以及排狀電纜上的電流產(chǎn)生,旁路電容c的電流路徑以及內(nèi)部gnd和vcc上的電流,會擴(kuò)大干擾范圍。 在電源系統(tǒng)(主要是gnd)上流動(dòng)的干擾電流,產(chǎn)生的很強(qiáng)的寬頻譜電磁場,能干擾其周圍幾厘米范圍內(nèi)的集成電路或者信號線,如果敏感的信號線或者器件,例如復(fù)位信號、片選信號、晶體等,正好放置在干擾電流路徑周圍,系統(tǒng)就可能由此引起各種不穩(wěn)定的現(xiàn)象。 一般情況下,一塊pcb上只會存在少量的敏感點(diǎn),而且每個(gè)敏感點(diǎn)也會被限制在很少的區(qū)域。在把這些敏感點(diǎn)找出來,并采取適當(dāng)?shù)氖侄魏?,就能提高產(chǎn)品的抗干擾性能。 由此可見,怎樣做好eft/esd問題的測量和定位,為了定位eut不能通過eft/esd測試的原因,我們就必須首先找出這些突發(fā)干擾在系統(tǒng)內(nèi)部的電流路徑,再找出該路徑周圍存在哪些敏感的信號線和器件(敏感點(diǎn)),之后可以采取改善接地系統(tǒng)以改變電流路徑,或者移動(dòng)敏感信號線和器件的位置等方法,從根本上以低的成本解決eft/esd問題。

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