SpectrumView跨域分析加速EMI診斷
發布時間:2024-06-16 責任編輯:lina
【導讀】在電源管理芯片、隔離芯片等模擬集成電路中,很多電路元件之間(如變壓器、功率管等)以及導線上都會不斷地產生各種電流電壓的變化(即dv/dt 節點和高 dI/dt 環路),以yi及ji受shou高gao頻pin寄ji生sheng參can數shu的de影ying響xiang,這zhe些xie元yuan件jian通tong過guo電dian磁ci感gan應ying效xiao應ying不bu斷duan地di產chan生sheng各ge種zhong電dian磁ci波bo,經jing電dian源yuan線xian傳chuan導dao或huo形xing成cheng天tian線xian效xiao應ying對dui外wai輻fu射she,影ying響xiang到dao正zheng常chang的de電dian路lu功gong能neng,導dao致zhi設she備bei性xing能neng下xia降jiang、通訊中斷或故障,甚至對周圍其它敏感電子設備正常工作造成嚴重幹擾,重則會引發事故。如電源管理芯片等模擬IC器件,因其高靈敏度、係統集成度及布線布局設計等因素,極易受到EMI(電磁幹擾)的影響。
背景
在電源管理芯片、隔離芯片等模擬集成電路中,很多電路元件之間(如變壓器、功率管等)以及導線上都會不斷地產生各種電流電壓的變化(即dv/dt 節點和高 dI/dt 環路),以yi及ji受shou高gao頻pin寄ji生sheng參can數shu的de影ying響xiang,這zhe些xie元yuan件jian通tong過guo電dian磁ci感gan應ying效xiao應ying不bu斷duan地di產chan生sheng各ge種zhong電dian磁ci波bo,經jing電dian源yuan線xian傳chuan導dao或huo形xing成cheng天tian線xian效xiao應ying對dui外wai輻fu射she,影ying響xiang到dao正zheng常chang的de電dian路lu功gong能neng,導dao致zhi設she備bei性xing能neng下xia降jiang、通訊中斷或故障,甚至對周圍其它敏感電子設備正常工作造成嚴重幹擾,重則會引發事故。如電源管理芯片等模擬IC器件,因其高靈敏度、係統集成度及布線布局設計等因素,極易受到EMI(電磁幹擾)的影響。
開關速度更快、上升沿陡峭,加劇了EMI的問題。
測試需求
基於安全性的考慮,如汽車、醫療電子等行業對電磁幹擾有著嚴格的要求。電磁兼容性(EMC)標biao準zhun的de合he規gui性xing,對dui於yu各ge製zhi造zao商shang而er言yan都dou是shi一yi項xiang非fei常chang重zhong要yao的de任ren務wu,這zhe與yu產chan品pin開kai發fa成cheng本ben和he上shang市shi時shi間jian息xi息xi相xiang關guan。以yi新xin能neng源yuan汽qi車che行xing業ye為wei例li,隨sui著zhe碳tan化hua矽gui等deng新xin半ban導dao體ti技ji術shu的de引yin入ru,功gong率lv比bi以yi往wang更geng高gao,高gao頻pin開kai關guan器qi件jian更geng多duo,主zhu機ji廠chang對dui各ge供gong應ying商shang所suo供gong零ling部bu件jian的deEMC性能要求也變得越來越苛刻。為了最終確保電動車輛整車電磁兼容性,並使整車輻射發射滿足標準要求,國際標準CISPR 25和中國標準GB/T 18655—2018對電動車輛高低壓零部件在150kHz~108MHz頻段的傳導發射和150kHz~2.5GHz頻段的輻射發射規定了限值要求和測量方法。
但是電磁兼容認證測試成本高且測試過程繁瑣,往往要求設計人員進行多次設計、zhenggaiheceshi,zaochengchanpinshangshiyanwu。yinci,gongchengshizaishejijieduanfeichangyoubiyaojinxingyuyizhixingceshi,gaishanchanpinsheji,quebaohouqichanpintongguodiancijianrongrenzhengtongguolv。
測試方法
標配的SpectrumView頻譜視圖功能
泰克4/5/6係MSO示波器標配的SpectrumView既為時域提供了一個抽取濾波器,又在每個 FlexChannel 後麵為頻域提供了一個數字下變頻器。如圖所示的信號采集和處理架構,模擬信號經過ADCzhuanhuanweishuzixinhaohou,shiyuhepinyushibingxingchulide,shideshiyuhepinyubuhuoshijiankeyidulishezhi。yinciliangtiaobutongdecaijilujingkeyitongshiguanchashuruxinhaodeshiyushituhepinyushitu,bingweimeigeyutigongdulidecaijishezhi,jiuxiangpinpufenxiyiyiyangfaxianwentaijishuntaideshepinhuodong。
噪聲頻譜
不同於頻譜分析儀,4/5/6係MSO示shi波bo器qi頻pin譜pu視shi圖tu可ke以yi使shi用yong任ren何he類lei型xing的de探tan頭tou,測ce量liang極ji低di頻pin率lv的de信xin號hao,並bing且qie支zhi持chi多duo通tong道dao測ce量liang。上shang圖tu所suo示shi為wei噪zao聲sheng頻pin譜pu,支zhi持chi將jiang橫heng軸zhou設she置zhi為wei對dui數shu坐zuo標biao。下xia圖tu為wei同tong時shi觀guan察cha傳chuan導dao和he輻fu射she噪zao聲sheng的de時shi域yu和he頻pin域yu。
高級觸發類型
泰克 4/5/6 係MSO 混合信號示波器具有的RFVT(射頻與時間相關)硬件觸發選項。如圖所示為開啟RF 幅度與時間波形視圖後觀察到的跳頻信號,可以直觀地看到該信號每隔約 5 毫秒跳頻一次,跳過三個頻率。RFVT選件支持在該波形的邊沿、脈寬和超時事件的上進行硬件觸發,更快地捕獲異常。除此以外另還有RF頻率、RF相位與時間相關觸發功能。
幹擾源定位
使用4/5/6係 MSO混合信號示波器配合磁場探頭、電場探頭就可以定位噪聲源並分析幹擾源類型。頻譜視圖中還支持峰值標記、最大/小值保持、平均等功能,方便進行對比測試。
下圖為使用高壓差分探頭、電流探頭和近場探頭測量MOSFET的導通瞬間。在頻譜視圖下可同步觀察導通瞬間的頻譜變化情況。
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