Analizzare i problemi EMI con R&S®RTO/R&S®RTE

L'oscilloscopio digitale R&S®RTO/R&S®RTE è uno strumento prezioso per l'analisi dei problemi EMI nei prodotti elettronici. L'elevata sensibilità di ingresso, l'elevato range dinamico e una potente implementazione FFT sono caratteristiche chiave per catturare e analizzare le emissioni indesiderate.

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Attività da eseguire

Quando si effettua la risoluzione dei problemi di interferenze elettromagnetiche (EMI), il tecnico della progettazione elettronica deve affrontare il complicato problema di identificare le fonti delle emissioni indesiderate e trovare una soluzione. Spesso, l'unica informazione restituita dal laboratorio di test EMC è una curva di spettro che indica le frequenze in cui le emissioni sono critiche o violano i limiti. Test ripetitivi nel laboratorio di conformità EMC finalizzati a identificare e risolvere il problema sono costosi e, spesso, ritardano notevolmente il lancio del prodotto.

Soluzioni strumenti di misura

L'oscilloscopio digitale R&S®RTO/RTE è uno strumento potente nelle mani del tecnico di progettazione per la risoluzione dei problemi EMI. Insieme a un set di sonde del campo vicino, esso consente al progettista di individuare e analizzare rapidamente i problemi EMI. L'elevato range dinamico e l'elevata sensibilità in ingresso di 1 mV/div assicurano la possibilità di analisi anche delle emissioni più deboli. L'implementazione della trasformata di Fourier veloce (FFT) dell'R&S®RTO/RTE offre una rapida velocità di aggiornamento, e l'elaborazione della sovraimpressione dei fotogrammi FFT e la visualizzazione della persistenza forniscono informazioni sulla struttura delle emissioni indesiderate. Questo aiuta il progettista a individuare rapidamente la sorgente dell'emissione.

Rohde & Schwarz offre il set compatto di sonde di campo vicino R&S®HZ-15, particolarmente utile per la risoluzione dei problemi EMI dei modelli integrati. La sonda più compatta in questo set consente di catturare le emissioni di campo vicino da linee di circuito singolo. L'R&S®HZ-15 copre il range di frequenza da 30 MHz a 3 GHz. Può anche essere utilizzato al di sotto dei 30 MHz, con sensibilità ridotta. Il preamplificatore R&S®HZ-16 opzionale fornisce un aumento di 20 dB nel range di frequenza da 100 kHz a 3 GHz, nel caso fosse necessaria una maggiore sensibilità.

The FFT setup dialog
The FFT setup dialog
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Applicazione

Facile configurazione

Sono necessari solo alcuni passaggi per raggiungere un buon punto di inizio per una sessione di risoluzione dei problemi EMI:

  • Premere “Preset” per iniziare con una configurazione ben definita
  • Collegare una sonda di campo vicino a un canale di ingresso
  • Impostare la scala verticale del canale tra 1 mV/div e 5 mV/div per una sensibilità elevata e impostare l'accoppiamento su 50 Ω
  • Abilitare la funzione FFT mediante l'icona FFT della barra degli strumenti
  • Abilitare la tabella colori per il segnale FFT tramite display ▷ signal colors ▷ enable color table
  • Ingrandire la scala orizzontale a 40 μs/div per una registrazione lunga

Larghezza di banda di acquisizione elevata e navigazione agevole nel dominio della frequenza

R&S®RTO/RTE FFT è caratterizzato dall'interfaccia familiare di un analizzatore di spettro. La finestra di dialogo di configurazione FFT offre i comandi di base dell'analizzatore di spettro, come la frequenza di inizio e di arresto e la larghezza di banda della risoluzione. In modalità FFT, l'R&S®RTO/RTE regola conseguentemente le impostazioni del dominio del tempo in modo automatico, agevolando la navigazione nel dominio di frequenza.

Inoltre, il segnale del dominio del tempo acquisito è disponibile contemporaneamente per l'analisi. La larghezza di banda di acquisizione FFT massima corrisponde alla larghezza di banda del modello R&S®RTO/RTE. Ad esempio, l'R&S®RTO1044 consente una rapida panoramica di tutte le emissioni del dispositivo di test, da 0 Hz a 4 GHz.

Sovrapporre l'implementazione FFT con la visualizzazione codificata a colori dei componenti spettrali

L'implementazione FFT sovrapposta nell'R&S®RTO/RTE divide, innanzitutto, automaticamente il segnale del dominio del tempo acquisito in segmenti sovrapposti. In una seconda fase, essa calcola il valore FFT per ciascun segmento per visualizzare i segnali intermittenti come gli interferenti del tipo a impulso. Il codice colore delle linee spettrali risultanti in base alla frequenza di occorrenza visualizza i segnali intermittenti.

The overlap FFT implementation
The overlap FFT implementation
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FFT con gate per analisi correlata tempo-frequenza

Con la funzione FFT con gate è possibile limitare l'analisi dello spettro a un'area geografica definita dall'utente del segnale del dominio del tempo acquisito. È possibile correlare emissioni spettrali eccessive a periodi di tempo dedicati in un segnale. Le applicazioni tipiche comprendono la correlazione delle emissioni indesiderate a margini con switch rapido in alimentatori con modalità switch o ai trasferimenti di dati su interfacce bus. Dopo aver individuato il problema, il progettista può facilmente verificare l'efficacia delle diverse soluzioni, come il blocco dei condensatori o la riduzione dei tempi di salita/discesa, osservando il cambiamento del livello dell'emissione spettrale.

Acquisizione di eventi sporadici con le maschere di frequenza.

Il debugging delle emissioni intermittenti o sporadiche è il più difficile da eseguire; le emissioni sono difficili da acquisire e non facili da analizzare. Lo strumento della maschera dell'R&S®RTO/RTE consente l'acquisizione di questi eventi. Dopo la violazione della maschera, l'acquisizione si interrompe automaticamente e l'utente può regolare le impostazioni di FFT come la larghezza di banda di risoluzione o il gate e utilizzare ulteriori strumenti quali i cursori per un'analisi più dettagliata.