如何做好EFT/ESD問題的測量和定位

在進行標準的eft/esd測試時，把干擾脈沖從設備外部耦合到內(nèi)部，同時監(jiān)視設備的工作狀態(tài)。如果設備沒有通過這些標準的測試，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，必須進行信號測量。但是如果采用示波器進行測量的話，eut內(nèi)部的干擾會產(chǎn)生變化。例如圖1中，使用金屬導線的探頭連接到示波器，會形成一個額外的干擾電流路徑，從而影響測試結果，很難定位產(chǎn)生esd/eft問題的原因。

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理。 在進行eft/esd等抗擾度測試時，需要把相應的突發(fā)干擾施加到eut的電源線，信號線或者機箱等位置。干擾電流會通過電纜或者機箱，流入eut的內(nèi)部電路，可能會引起eut技術指標的下降，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設計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"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入gnd系統(tǒng)，再由線路連接，從另外一個地方耦合出來；干擾電流也能通過直接連接進入gnd系統(tǒng)，然后通過和金屬塊(例如機箱)等物體的容性耦合方式，以電場的方式(場束)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)生電場干擾(電場強度e)或者磁場干擾(磁場強度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，會擴大干擾范圍。 在電源系統(tǒng)(主要是gnd)上流動的干擾電流，產(chǎn)生的很強的寬頻譜電磁場，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，而且每個敏感點也會被限制在很少的區(qū)域。在把這些敏感點找出來，并采取適當?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)，之后可以采取改善接地系統(tǒng)以改變電流路徑，或者移動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。