User manual

10
Änderungen vorbehalten
EMV-Probleme in der Praxis
Dem Elektronik-Entwickler sind mittlerweile
zahlreiche Maßnahmen zur Verbesserung der
EMV von Leiterplatten bekannt. Wie viel diese
Maßnahmen jeweils im Einzelfall wert sind, er-
kennt man oft erst bei der Abstrahlungsmessung
in der GHz-TEM-Zelle.
DieseTatsacheführtaberdazu,dassdieEinzel-
maßnahmeseltengeprüftwird,weilderAufwand
anZeitundKostenvielzugroßwäre.Prüftman
jedoch erst, nachdem eine ganze Reihe von Maß-
nahmendurchgeführtwurde,dannkannmanden
Erfolg oder Misserfolg der Einzelmaßnahme nicht
mehr zuordnen.
Für eine gewisseVorabprüfungbietet sich die
VerwendungsogenannterSchnüffelsondenan.
Zwei Typen dieser Sonden sind im Gebrauch: die
so genannte E-Feld-Sonde und die H-Feld-Sonde.
Die E-Feld-Sonde reagiert auf elektrische Wech-
selfelder.DieH-Feld-Sondeistempndlichfür
ÄnderungendesmagnetischenFlusses.Bevor
man diese Sonden einsetzt, sollte man sich
darüberklarwerden,welcheFelderbeimodernen
LeiterplattendieüberwiegendeRollespielen.
Beihohen Spannungenund geringen Strömen
spielt das elektrische Feld die bedeutendere Rol-
le.BeikleinenSpannungenundhohenStrömen
überwiegtdasmagnetischeFeld.Dererstevon
beidenFällenlageindeutigbeiderRöhrentech-
nik vor. Moderne integrierte Schaltungen weisen
kleine Spannungen und zum Teil recht hohe
Strömeauf.
An dieser Stelle muss hervorgehoben werden,
dass es nicht so sehr auf die Absolutwerte der
Ströme,sondern auf die Rateihrer Änderung
ankommt. Bei der Anregung einer elektromagne-
tischen Welle, wenn dies mit der magnetischen
Komponentegeschieht, istdie Änderung des
magnetischen Feldes in der Zeiteinheit die be-
stimmendeGröße.
Genau diese Komponente wird von der so ge-
nannten H-Sonde ausgewertet. Die Amplitude
des Sondensignals ist direkt proportional zur
ÄnderungdesmagnetischenFlussesunddamit
zurÄnderungdeserregendenStromes.Deshalb
sind solche Sonden zur ersten undüberschlä-
gigen Untersuchung der Wirksamkeit von EMV-
Maßnahmen besonders geeignet.
Die Mehrheit dieser Sonden hat jedoch einen emp-
ndlichenNachteil:Siehabeneinesehrgeringe
räumlicheAuösung.Deswegenlässtsichdas
Signal, dass man mit dieser Sonde aufnimmt, nicht
mehr eindeutig dem Urheber zuordnen. Man achte
deshalb beim Erwerb solcher Sonden besonders
darauf, dass man zumindest auch eine Sonde mit
hoherAuösungfürdasmagnetischeFeldhat.
Messungen mit HZ554 an einem
4-Lagen-Multilayer
Im Folgenden wird an einigen Beispielen erläutert,
wie man aus den Sondensignalen interessante De-
tailsentnehmenkann.Grundsätzlichkönnendie
Signale im Zeitbereich oder im Frequenzbereich
angezeigt werden.
FürMenschenistdieDarstellungimZeitbereich
oft anschaulicher als die im Frequenzbereich. Die
folgenden Messungen wurden an einem 4-lagigen
Multilayer im Format einer Europakarte vorge-
nommen. Das Stromversorgungssystem in dieser
Kar teistächigausgelegt.DerAbstandzwischen
V
cc
-und GND-Fläche ist 100 µm. Das Flächen-
system ist durch eine Kondensatorgruppe, die in
der Mitte der Platine positioniert ist, entkoppelt.
Bild 1: Flächenstrom Signal in der Nähe des
V
cc
-Pins eines 74 AC 163
In Bild 1 sieht man das Flächenstromsignal in
Nähe des V
cc
-Pins eines 74AC163. Die Amplitude
bildetdasAusmaßderÄnderungdesmagne-
EMV-Probleme in der Praxis
EMV-Probleme in der Praxis