在上一部分中,我們通過RTO強大的頻譜分析功能展示了其在EMI排查方面的巨大潛力。RTO上面的一些新且強大的特性,如多重重疊的FFT算法、選通的FFT分析功能和頻譜模板違規(guī)測試和捕獲,所有的這些都能夠給您的實際EMI調(diào)試診斷帶來極大的便利性。 為了能夠在實際調(diào)試中最大化地利用這些新特性,我們先來回顧一下工程師在排查EMI問題所面臨的最常見的挑戰(zhàn),并探討RTO示波器在這方面的測試分析能力。 1、騷擾信號往往小到mV級別 一般情況下,電磁干擾被捕獲和分析的信號幅度往往在mV(1mV=60dBuV)級別。在該檔位下,傳統(tǒng)的示波器要么無法做到全帶寬的測試,要么無法真實顯示1mV/div的量程(依賴軟件放大來達到1mV/div)。因此,為了捕獲這些非常低振幅的信號,就要求示波器具有高靈敏度和高動態(tài)測量。 圖1:這是一個使用近場探頭捕獲騷擾信號的典型案例。請注意左側1mV/div設置下的放大畫面。一個具有真實1mV/div量程的示波器才具有完整捕獲這類微小信號的能力。 【系列文章】 示波器可用于電磁干擾(EMI)排查?真的嗎?(第1部分) 使用探頭定位近場EMI故障點(第3部分) 示波器可用于EMI排查嗎?設置并進入捕獲狀態(tài)(第4部分) 示波器可用于EMI排查嗎?使用多個FFT(第5部分) EMI排查:預一致性的重要性(第6部分) 2、區(qū)分出無用的騷擾行為 為了了解被測件EMI的本質,需要在整個感興趣的頻段內(nèi)判明EMI問題的總體分布,判斷騷擾是由磁場還是電場產(chǎn)生、是寬帶的騷擾還是窄帶的騷擾。示波器的一個重要的特點是既能夠在高到GHz級別的頻段上進行捕獲,了解被測件在寬帶范圍內(nèi)的總體分布;又能夠靈活地調(diào)整FFT的分析頻跨方便對不同的寬帶或窄帶騷擾進行分析。 圖2:上圖:頻譜跨度覆蓋DC-1GHz;下圖:頻譜覆蓋從125MHz到175MHz。EMI排查的典型做法一般是從寬帶開始,特別是當故障頻點位置未知的情況下,更顯得尤為必要;當異常頻點出現(xiàn)時,可以馬上修改FFT的分析頻跨以獲得更好的分析效果。 【系列文章】 示波器可用于電磁干擾(EMI)排查?真的嗎?(第1部分) 使用探頭定位近場EMI故障點(第3部分) 示波器可用于EMI排查嗎?設置并進入捕獲狀態(tài)(第4部分) 示波器可用于EMI排查嗎?使用多個FFT(第5部分) EMI排查:預一致性的重要性(第6部分) 3、捕獲快速瞬變或間歇性的騷擾 某些類型的騷擾出現(xiàn)的頻度很低或呈現(xiàn)間歇性,如因設計問題所引入的毛刺信號(圖3),電源開關切換,設備狀態(tài)的變化(圖4)或跳頻信號的引入等。RTO示波器具有極高的波形捕獲和后處理能力,并提供更好的觸發(fā)架構來支持捕獲這些間歇性的騷擾。 圖3:這是由時鐘信號上的一個偶發(fā)毛刺信號導致的瞬態(tài)騷擾(頂部:時域下的時鐘信號;中部:針對毛刺信號出現(xiàn)區(qū)域的局部放大;底部:頻譜)。毛刺信號引起了一個寬頻帶的頻譜分布疊加在時鐘信號的諧波頻譜之上。 【系列文章】 示波器可用于電磁干擾(EMI)排查?真的嗎?(第1部分) 使用探頭定位近場EMI故障點(第3部分) 示波器可用于EMI排查嗎?設置并進入捕獲狀態(tài)(第4部分) 示波器可用于EMI排查嗎?使用多個FFT(第5部分) EMI排查:預一致性的重要性(第6部分) 4、識別和關聯(lián)騷擾的能力 通常情況下,EMI的排查會卡頓在某個瓶頸之下,這時你無法簡單判斷EMI輻射問題的根本原因。而如果此時能夠將輻射騷擾關聯(lián)到模擬或數(shù)字信號上面,或者借助時域中的協(xié)議分析進行根源分析排查將會加快調(diào)試進程。而示波器能夠讓你輕松地觸發(fā)特定總線信號,并觀察因設備特定狀態(tài)切換導致的間歇性輻射。同樣的,對于因電源狀態(tài)切換導致的意料之外的輻射騷擾也能夠被測量出來。 以下圖4為例,被測件的EMI事件只發(fā)生在CAN總線進行通訊的特定時刻。這種情況下,你可以通過選通的FFT功能關聯(lián)時域和頻譜信號,通過選通窗口沿著波形軌跡移動來推斷輻射騷擾所對應的特定CAN總線傳輸信號。 圖4:頂部:時域中的CAN總線信號;中間:CAN總線協(xié)議解碼;左下:完整時域信號的頻譜;右下:選通窗口部分所對應的頻譜。右邊的頻譜對應的是白色選通窗口中時域波形,該時刻下沒有CAN信號傳輸。左下的頻譜則在50MHz頻段處觀察到了噪雜的輻射騷擾。 在以上的內(nèi)容里,我們僅僅是討論了現(xiàn)代示波器進行EMI調(diào)試診斷的一小部分案例。在接下來的文章中,我們將深入探討EMI調(diào)試設置:從近場探頭的選擇處理、相關信號的捕獲和對輻射騷擾的分析。 【系列文章】 示波器可用于電磁干擾(EMI)排查?真的嗎?(第1部分) 使用探頭定位近場EMI故障點(第3部分) 示波器可用于EMI排查嗎?設置并進入捕獲狀態(tài)(第4部分) 示波器可用于EMI排查嗎?使用多個FFT(第5部分) EMI排查:預一致性的重要性(第6部分) |