поиск источников ПОМЕХ и их УСТРАНЕНИЕ

Помехи бывают двух типов - постоянные и пере-межающиеся (возникающие время от времени). В первом случае помехи имеют однн н тот же характер. Это позволяет относйтельиЬ легко выявить их причину. Могут бшь некоторые трудности прн ее устранения, но если уж она устранена, то окончательно.

Во втором случае помехи появляются время от времени. Такое поведение сильно затрудняет выявление источника помех. Очень часто, когда кажется, что вы почти у цели, система вдруг начинает исправно функционировать, и мы не знаем, что мы для этого сделали. Такая ситуация всегда очень удручает, поскольку в девяти случаях из десяти помехи возникают именно в тот момент, когда в помещение вхо/№т шеф. И даже когда вам кажется, что источник помех выявлен и устранен, вы не можете быть уверены в том, что помехи не возникнут вновь.

Мне приходилось сталкиваться с подобными проблемами при конструировании испытательного оборудования. По существу всякий раз-при подсоединении к тестеру новой печатной платы или какого-либо узла образуется новая система. Если некоторое изделие не выдерживает испытания, рано или поздно это может нарушить планы предприятия и начальство прикажет разобраться с тестером. (Поэтому я стараюсь конструировать в расчете на «худший» случай, чтобы избежать неприятностей.)

Накопленный опыт позволил выработать следующую процедуру нахождения и устранения причин перемежающихся помех.

1, Повысить уровень помех.

3. Отеосданить от снстеиы максимальное число блоков» не влияющих на данвыд тип помех.

Э. Тщательно изучить остзвпгаеся блоки, заменить те из вих, которые вызывают подозршие, в вновь про-верить систему.

4* Устранить веисоравиость в соответствующем блоке в убедиться в работоспособности системы.

Для вшюлвеийя 1-п> этапа необходимо подобрать такою сочетание параметров кошювеитов схемы, прн котором уровеяь помех будет максималышм. Приняв такую схему за исходную, мевяДте напряжение пита-вя» Зфовнн ОЁГналов и их санхронизацию, входные даввне, температуру, словом, все что может оказать яиявве иа уровень пом Регистрируйте результаты этих экспериментов и оии подскажут, где следует не* кать. всточник помех.

Отсоедините от схемы все комшзненты, которые инках ве связаны с помехами. Проверьте, цела ли лента с программой вспытаиий и надежно ли подсоединены иа(кли, убедитесь в исправности отсоедивеивых узлов. В ковечвом итоге следует выделить ваименьшую со-вокупвость аппаратвыг и программных средств, вызывающую помехи. Если прн этом резко меняется поведение системы, возможно, вайден невсправный бл(ж или ошибка в программе. Теперь постарайтесь, чтобы система раскрыла свой секрет.

Ввимательио изучите возникающие помехи. Выясните, при испытании какого блока наблюдаются помеха, каков их характер? Когда и где они возникают? Что еще происходит до, в продолжение и после них? Связаны ли помехи с механическими повреждениями, неправильным монтажом, различными электронными эффектами или с погрешностями программного обеспечения? Досконально проверьте все компоненты, фиксируя любые аномалии. Исследуйте сигналы с помощью высокочастотного осциллографа, начиная с выходных сигналов, свидетельствующих о наличии помех, и кончая сигналами на входе. Проверьте все входные и выходные штыри, а также заземляющие штыри и штыри подвода питания соединителей в

• Иногда полезно через не6а1ьшую емкость поочередно замыкать на землю каждый из входов-выходов подозреваемого б.1ока. Если вдруг на каком-то шаге сбои прекратятся - вы у цели, - Прим. ред.

каждом блоке*. Измерьте времена нарастания и спада сигналов, выясните, нет ли выбросов, кратковременных или постоянных помех, «звона», паразитных колебаний или ступенчатых спада или нарастания фронтов сигналов. Выявите, как выглядят сигналы в тех случаях, когда при испытаниях системы возникают помехи и когда испытания проходят успешно, и каковы различия между ними. Каков уровень помех в цепях питания и заземления? Как реагирует система при прикосновении к выводу компонента пальцем нли щупом осциллографа? Проконсультируйтесь с коллегами, они могут обратить ваше внимание на какую-то деталь, которую вы не заметили.

Измерьте уровень помех в цепях заземления с помощью осциллографа с полосой 100 МГц, активного щупа с 10-кратным усилением и короткого заземляющего проводника. Присоедините проводник к одной из точек заземления, прикоснитесь щупом к другой и измерьте максимальное напряжение между этими точками. Исследуйте все наиболее важные цепи заземления в системе и проверьте другие заземления. В цифровых схемах уровень помех в заземляющих цепях не должен превышать 150-300 мВ. Если этот уровень выше 500 мВ, вполне вероятно, что причина помех обнаружена. Тщательно изучите монтаж цепей питания и заземления, исключите заземления в виде гирлянды и паразитные контуры с замыканием на землю, убедитесь в наличии всех необходимых заземлений и надежности всех соединений и т. д. (гл. 10).

Измерьте напряжение, питания каждой ИС на печатных платах, где возникают помехи, а также на панели и в кабелях. Если уровень помех между источником напряжения питания и землей превышает 250 мВ на печатной плате и 50 мВ на панели (для логических схем с эмиттерными связями эта величина не должна превышать 20 мВ), следует обратить внимание на шунтирующие цепи и цепи разводки питания.