EFT/ESD问题的测量和定位

在电源系统(主要是GND)上流动的干扰电流，产生的很强的宽频谱电磁场，能干扰其周围几厘米范围内的集成电路或者信号线，如果敏感的信号线或者器件，例如复位信号、片选信号、晶体等，正好放置在干扰电流路径周围，系统就可能由此引起各种不稳定的现象。 

一般情况下，一块PCB上只会存在少量的敏感点，而且每个敏感点也会被限制在很少的区域。在把这些敏感点找出来，并采取适当的手段后，就能提高产品的抗干扰性能。 

由此可见，为了定位EUT不能通过EFT/ESD测试的原因，我们就必须首先找出这些突发干扰在系统内部的电流路径，再找出该路径周围存在哪些敏感的信号线和器件(敏感点)，之后可以采取改善接地系统以改变电流路径，或者移动敏感信号线和器件的位置等方法，从根本上以最低的成本解决EFT/ESD问题。 

E1抗干扰开发系统 

由于EFT/ESD信号具有高压和宽频谱等特征，传统的示波器和频谱分析仪很难测量干扰电流的路径。本文介绍的E1抗干扰开发系统，专门用于测量和排除EFT/ESD问题。E1系统由四大部分组成(图3)： 

1．产生突发干扰的突发干扰信号源SGZ21

SGZ21产生连续的类似于EFT或者ESD的干扰脉冲，脉冲的上升沿时间为2ns，下降沿时间为约10ns。这些脉冲包含的能量比标准的EFT脉冲或ESD脉冲小，因此能在不损坏被测设备的情况下，把干扰直接耦合到EUT的内部PCB上。 

SGZ21输出的脉冲信号，其脉冲幅度是连续变化的，峰值在0－1500V之间，按统计平均分布。利用这种方法，配合传感器，加上SGZ21内置的光纤输入计数器，能对PCB进行特别快速的抗干扰性能评估。 

SGZ21采用电气隔离(无大地参考)的对称输出。干扰脉冲能被容性耦合，极性可变。这样，就能采用各种耦合方式，例如： 
a. 把发生器的输出直接连接到被测物的GND系统上，把干扰电流直接注入到GND系统。 
b. 把干扰电流注入到GND，然后从VCC返回。 
c. 干扰电流可以注入到变压器、分配器或者光耦的初级，从次级返回。 

2．接收突发干扰的瞬态磁场探头MS02 
流过EUT的干扰电流会产生磁场。通过磁场的强度和方向等信息能提供干扰电流的分布情况。MS02瞬态磁场探头是一个无源探头，通过光纤连接到SGZ21计数器的输入，利用计数器的读数，可以测量突发电磁场的相对强度。 

如果MS02检测到磁场脉冲，它就会发出一个光脉冲。光脉冲的数量，可以在SGZ21计数器上读到，这个值和测量到的平均磁场强度成一定的比例。只有穿过探头环的磁力线才会被检测到，因此通过旋转探头的方向，找到最大计数值，可以检测到磁力线的方向，从而准确探测干扰电流的方向。见图4 3．将信号源的电输出变为突发电磁场的电场和磁场场源探头组场源探头组，包括各种尺寸和形状的磁场场源探头和电场场源探头，最小分辨率可小于1mm。可以连接到SGZ21信号源的输出，向被测电路中的接地系统、电源系统、集成电路、引脚、分立元件、关键布线、电缆、接插件等地方注入干扰，用于精确定位电路敏感点位置。 

在利用SGZ21信号源和瞬态磁场探头找出干扰电流的路径之后，使用场源探头，可以检查该路径周围是否存在敏感的信号线或者器件，如果是器件，还应该检查是器件的哪个引脚。 

不同的电路结构，可能会对磁场敏感，也可能会对电场敏感。E1中的场源，有的是产生磁场的，有的是产生电场的，这样可以确认EUT对哪种类型的干扰场敏感。

4．检测集成电路敏感度的IC传感器等 

为了评估电路修改的有效性，特殊设计的IC传感器S31能和EUT内部器件一样，感应突发干扰对数字逻辑的影响，并把干扰情况通过光纤传递到计数器。 

E1抗干扰开发系统，配置有多种EMC传感器，可以监测PCB上的关键信号线、电源、地、电缆、接插件等被干扰的情况。 

利用E1抗干扰开发系统定位EFT/ESD问题的方法 

E1抗干扰开发系统，在设备内部仿真干扰的过程。能采用不同的方式，向电子模块直接注入干扰电流、电场和磁场，以定位电路板上的电磁薄弱点，理解耦合机理，并完成最优化的设计修改。 

E1抗干扰开发系统不能按照某个标准进行兼容性测试。所以建议先对被测物进行标准的抗干扰测试，然后对可能的故障原因进行分析，再利用E1来找出更多的故障原因，并利用E1在产品开发场地进行设计修改的评估。