如何做好EFT/ESD問題的測(cè)量和定位

在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的eft/esd測(cè)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(cè)試，測(cè)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(cè)量和定位，并且要想定位被測(cè)物(eut)對(duì)突發(fā)干擾敏感的原因和位置，必須進(jìn)行信號(hào)測(cè)量。但是如果采用示波器進(jìn)行測(cè)量的話，eut內(nèi)部的干擾會(huì)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(huì)形成一個(gè)額外的干擾電流路徑，從而影響測(cè)試結(jié)果，很難定位產(chǎn)生esd/eft問題的原因。

圖1 用示波器測(cè)量eft/esd 怎樣做好eft/ esd問題的測(cè)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(cè)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(hào)線或者機(jī)箱等位置。干擾電流會(huì)通過電纜或者機(jī)箱，流入eut的內(nèi)部電路，可能會(huì)引起eut技術(shù)指標(biāo)的下降，例如干擾音頻或視頻信號(hào)，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(duì)eft/esd信號(hào)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(cè)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(huì)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(chǎng)的方式(場(chǎng)束)耦合出來。

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(chǎng)干擾(電場(chǎng)強(qiáng)度e)或者磁場(chǎng)干擾(磁場(chǎng)強(qiáng)度b)。磁脈沖場(chǎng)b或電脈沖場(chǎng)e是影響pcb主要的基本元素，一般來說，敏感點(diǎn)要么僅對(duì)磁場(chǎng)敏感，要么僅對(duì)電場(chǎng)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(cè)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(chǎng)b會(huì)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(huì)有很少的信號(hào)線會(huì)對(duì)磁場(chǎng)b敏感。 需要注意，磁場(chǎng)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(huì)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(chǎng)，能干擾其周圍幾厘米范圍內(nèi)的集成電路或者信號(hào)線，如果敏感的信號(hào)線或者器件，例如復(fù)位信號(hào)、片選信號(hào)、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(huì)存在少量的敏感點(diǎn)，而且每個(gè)敏感點(diǎn)也會(huì)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)氖侄魏螅湍芴岣弋a(chǎn)品的抗干擾性能。 由此可見，怎樣做好eft/esd問題的測(cè)量和定位，為了定位eut不能通過eft/esd測(cè)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(hào)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(hào)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。