Application Notes

Analyser les problèmes d'interférences électromagnétiques (EMI) avec un oscilloscope

L'oscilloscope R&S®RTO est l'outil idéal pour analyser des problèmes EMI dans les conceptions électroniques. Une sensibilité d'entrée élevée, une large plage dynamique et une mise en œuvre FFT puissante sont les caractéristiques principales pour capter et analyser les émissions indésirables.

Votre tâche

Lors du débogage des problèmes d'interférence électromagnétique (EMI), l'ingénieur en conception électronique est confronté au problème difficile consistant à identifier les sources d'émissions indésirables et à élaborer une solution pour y remédier. Souvent, la seule information qui revient du laboratoire de test CEM est une courbe de spectre indiquant les fréquences auxquelles les émissions sont critiques ou dépassent les limites. Les tests répétitifs effectués au sein du laboratoire de conformité CEM, pour identifier et résoudre le problème, sont coûteux et retardent souvent considérablement le lancement du produit.

Navigation facile dans le domaine fréquentiel avec un analyseur de spectre à interface familière
Navigation facile dans le domaine fréquentiel avec un analyseur de spectre à interface familière
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Solution T&M

L'oscilloscope R&S®RTO est un instrument puissant présent sur le bureau de l'ingénieur de conception électronique, permettant le débogage de problèmes EMI. Combiné à un jeu de sondes de champ proche, il permet au concepteur de repérer et d'analyser rapidement les problèmes EMI. Avec une large plage dynamique et une sensibilité d'entrée élevée de l'ordre de 1 mV/div, même les émissions faibles peuvent être analysées. La mise en œuvre de la transformation de Fourier rapide (FFT) par le R&S®RTO apporte un taux de rafraîchissement élevé, l'affichage du traitement de la trame FFT et la persistance permettent quant à eux de mieux comprendre la structure des émissions indésirables. Le concepteur peut ainsi détecter rapidement la source de l'émission.

Rohde & Schwarz propose le jeu de sondes de champ proche compactes R&S®HZ-15, particulièrement utiles pour le débogage EMI des conceptions embarquées. La sonde la plus compacte de cet ensemble permet de capter les émissions en champ proche provenant de lignes simples. La R&S®HZ-15 couvre une gamme de fréquences de 30 MHz à 3 GHz. Elle peut également être utilisée à moins de 30 MHz, avec une sensibilité réduite. Le préamplificateur R&S®HZ-16 optionnel propose un gain de 20 dB dans la gamme de fréquence 100 kHz à 3 GHz, au cas où une sensibilité plus élevée serait nécessaire.

Capture d'événements intermittents avec la fonction masque de fréquence
Capture d'événements intermittents avec la fonction masque de fréquence
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Configuration simple

  • Seulement quelques étapes sont nécessaires pour obtenir le bon point de départ d'une session de débogage EMI :
  • Appuyez sur « Preset » pour démarrer avec un réglage bien défini
  • Connectez une sonde de champ proche à une voie d'entrée
  • Réglez l'échelle verticale de la voie n'importe où de
  • 1 mV/div à 5 mV/div pour une sensibilité élevée, et régler la valeur de couplage sur 50 Ω
  • Activez la fonction FFT à l'aide du symbole FFT situé dans la barre d'outils
  • Activez le tableau des couleurs pour le signal FFT via le chemin suivant : écran ▷ couleurs de signaux ▷ activer tableau des couleurs
  • Augmentez l'échelle horizontale jusqu'à 40 µs/div pour une longue durée d'enregistrement


Bande passante de capture élevée et navigation facilitée dans le domaine fréquentiel

Le R&S®RTO FFT dispose d'une interface classique d'un analyseur de spectre. La boîte de dialogue relative à la configuration FFT propose des commandes d'analyseur de spectre de base, comme les fréquences de démarrage et d'arrêt, ainsi que la bande passante de résolution. En mode FFT, le R&S®RTO ajuste automatiquement les réglages du domaine temporel en conséquence. Il facilite ainsi la navigation dans le domaine fréquentiel. Le signal capturé dans le domaine temporel est également disponible pour une analyse simultanée. La bande passante de capture FFT maximale correspond à la bande passante du modèle R&S®RTO. Par exemple, le R&S®RTO2044 permet la visualisation rapide de toutes les émissions du dispositif de 0 Hz à 4 GHz.

Mise en œuvre de la superposition FFT, avec affichage par codes couleurs des composantes spectrales

La mise en œuvre de la superposition FFT au sein du R&S®RTO, consiste d'abord à diviser automatiquement le signal capturé dans le domaine temporel, en segments superposés. Dans un second temps, la FFT est calculée pour chaque segment, afin d'afficher les signaux intermittents tels que les brouilleurs de type impulsionnel. Le code couleur des lignes spectrales résultantes, en fonction de leur fréquence d'apparition, permet de visualiser les signaux intermittents.

Mise en œuvre de la superposition FFT
Mise en œuvre de la superposition FFT

FFT à fenêtrage temporel (Gated FFT) pour une analyse en fonction du temps et de la fréquence

Avec cette fonction, il est possible de restreindre l'analyse du spectre à une zone du signal capturé dans le domaine temporel, définie par l'utilisateur . Les émissions spectrales excessives peuvent être corrélées avec des périodes de temps données sur un signal. Les applications typiques incluent la corrélation des émissions indésirables à des fronts de commutation rapides dans les blocs d'alimentation à découpage ou à des transferts de données sur les interfaces de bus. Après avoir identifié le problème, l'ingénieur de conception peut facilement contrôler l'efficacité de différentes solutions, comme les condensateurs de blocage ou les temps de montée / descente réduits, en observant le changement de niveau de l'émission spectrale.

Capturer des événements intermittents avec le déclenchement sur zone

Les émissions intermittentes ou sporadiques sont les plus difficiles à déboguer. Elles sont difficiles à capturer et à analyser. Le déclenchement sur zone, dans le domaine temporel et fréquentiel, permet aux oscilloscopes R&S®RTO de déclencher uniquement après que de tels événements se soient produits. Pour une analyse plus approfondie, l'utilisateur a la possibilité de régler des paramètres FFT tels que la largeur de bande de résolution ou le gate. Des outils supplémentaires, comme des curseurs, sont disponibles pour des analyses plus détaillées.