產(chǎn)品介紹
型號E01,搭配使用示波器的FFT功能進行EMC電磁干擾的頻譜分析,從而對PCB進行EMC干擾情況的近場測試。
可以對PCB電路板進行電磁干擾源的定位和分析,方便硬件工程師優(yōu)化PCB的元器件布局和信號完整性分析,降低或消除電路板的電磁干擾和噪聲。也可以作為硬件產(chǎn)品進行3C,CE,FCC等認證的電磁兼容方面的預(yù)判斷和整改依據(jù)。
該模塊的使用可以參考演示視頻:https://www.bilibili.com/video/BV16v411q7ri/
《EMC電磁兼容/信號完整性/落地實測1---走出玄學》https://www.bilibili.com/video/BV1i5411U7a5/
建議配合LOTO的不同帶寬的USB示波器,可以組成眾多型號的EMC電磁兼容性檢測系統(tǒng)。比如E01_100M,是E01模塊加上LOTO的100兆帶寬的虛擬示波器OSCH02(店內(nèi)有鏈接)組成的測試系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包含了USB示波器和放大驅(qū)動模塊以及電磁近場探頭,可以直接使用不需要額外購買其他配件,平時可以作為示波器使用,需要的時候可以作為EMC近場檢測系統(tǒng)使用,測出100M以內(nèi)的EMI電磁干擾問題并展現(xiàn)EMC頻譜波形和數(shù)據(jù)。
在開發(fā)電子產(chǎn)品的過程中,電磁干擾(EMI)可能會導(dǎo)致許多問題,可能會在模擬電路上出現(xiàn)很大的噪聲,可能導(dǎo)致通訊亂碼,可能導(dǎo)致芯片無規(guī)律重啟,可能會導(dǎo)致數(shù)字電路有莫名其妙的誤動作。
硬件工程師通常會把主要注意力放在硬件產(chǎn)品的原理圖和PCB圖的設(shè)計上,其實成品的可靠性和抗干擾性能是更大的一個需要關(guān)注的課題。對于經(jīng)驗不是很足的硬件工程師,除了在設(shè)計時使用信號完整性理論進行優(yōu)化,在樣機出現(xiàn)干擾性問題后,更需要有工具實際的幫助鎖定PCB上的電磁干擾分布,然后分析優(yōu)化,再次驗證,直到問題解決。
為了最大限度地減少電磁干擾的影響,各個國家的政府機構(gòu)都制定并實施了針對各個產(chǎn)品類型的EM輸出的嚴苛標準,一般我們稱為電磁兼容性(EMC)測試。所有電子相關(guān)的產(chǎn)品在上市前必須強制性通過電磁兼容性測試。
LOTO示波器的E01模塊可以加在你的示波器或者LOTO的虛擬示波器上,使用FFT分析的功能,實時顯示示波器帶寬內(nèi)的EMC電磁干擾頻譜。
電磁干擾測試的基本原理是PCB的布線中通過的電流,會在它的周圍產(chǎn)生電磁場,通過近場探頭,將這些電磁線感應(yīng)成電壓,然后做出頻譜圖,我們就知道這個位置的電磁干擾分布的頻率和相對強度了。
電磁輻射最常見的產(chǎn)生方式是導(dǎo)體中電流的突變或者電壓的驟升,輻射的路徑通過PCB走線,器件的引腳,連接器或者是其它的金屬介質(zhì),包括機箱,機架或者是產(chǎn)品的外殼。電磁輻射實際上是指電場和磁場的相互作用,相互影響。它常常被這樣描述:正交時變的電場和磁場的傳播,如下圖所示:
近場探頭感應(yīng)到的電磁信號經(jīng)過放大調(diào)理后,就可以輸入給頻譜分析了。一般會有大小不同的近場探頭,大一些的因為可以圈進來的電磁場更多,所以會更靈敏,但是因為大,所以不能更精確的定位,小一點的近場探頭雖然會稍微沒有大的靈敏,但是能更精確的定位位置。
對信號進行頻譜分析其實用兩種主要的方式,一種是掃頻式的,這種不是實時的,是對各個頻譜點分別進行掃描和取值然后組成一幅頻譜圖,優(yōu)點是可以做到很高的頻率范圍,一般是幾個G的頻譜范圍。另一種是實時的,就是使用示波器的FFT功能直接對信號進行實時的頻譜分析,優(yōu)點是反映很快,缺點是能分析的頻譜范圍受限于示波器本身的采樣率和帶寬。
我們推薦使用的是第二種方式,因為第二種性價比比較高。我們大部分的電路中的干擾,其實都是在幾M甚至幾十M,100M以上的噪聲干擾基本上不常見,除非是射頻電路才會考慮更高的干擾。而且,使用示波器組成EMI測試系統(tǒng)還可以在不用的時候不耽誤作為示波器使用。
關(guān)于示波器如何使用FFT的頻譜功能,我們之前做過一期文章,我把鏈接放在下面,這里就不具體討論了。
FFT頻譜分析介紹: https://www.bilibili.com/read/cv6448240
使用E01模塊可以快速地識別問題,有效地節(jié)約時間和經(jīng)濟成本,測出的干擾頻譜可以在你下一款產(chǎn)品進行EMC測試時提供很有價值的參考。
需要注意的是,這樣的EMC測試可以幫助硬件工程師高性價比地識別和解決可能會阻礙EMC認證的問題,并不能完全替代認證實驗室的EMC合規(guī)測試。
為了方便大家更直觀的理解一些EMC電磁兼容相關(guān)的信號完整性問題的基礎(chǔ)知識,我們設(shè)計了一套實驗板,并且實測驗證了信號完整性的高速PCB布線法則,有視頻演示。關(guān)于實驗板的原理圖和PCB,大家也可以跟我們直接索?。?



一些客戶實測應(yīng)用的場景和案例如下:




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