EMI测试整改和方法总结

2024-04-10

EMI测试整改和方法总结(精选4篇)

篇1:EMI测试整改和方法总结

实例 水平与垂直读值的差异

EMI 辐射测试整改和方法总结 一.文章写得不错,值得推荐,这本书 《 EMC 电磁兼容设 计与测试案例分析》(第 2 版)也不错可以看看,呵呵 关于电磁干扰的对策,许多刚接触的工程师往往面临一个问题,虽然看 了不 少对 策的 书 籍,但 是却 不知 要用 书中 的那 些方 法来 解 决产 品 的 EMI 问 题。这 是 一 个 很 实 际 的 问 题,看 别 人 修 改 似 乎 没 什 么 困 难,对策加了噪声便能适当的降低,而 自己修改时下了一大 堆对策,找 了 一大堆的问题点,却总不能有效地降低噪声。

事实上,这往往也是 EMI 修改最耗时间的地方,笔者把一些基本 的判断方法做详细的介绍,以提供刚入门或正面临 EMI 困扰问题的读 者参考,整理了一些原则与判断技巧,希望能够对读者有帮助。

二.水平、垂 直判断 技 巧 EMI 的 测 试接 收天 线分 为水平与 垂 直二 个极 化,亦即要分别测 试 记录此二个天线方向的最大读值,噪声必须要在天线为水平及垂直测 量时皆能符合规格,测量天线要测量量水平及垂直二个方向,除了要 记录到噪声最大时的读值外,也能显示出噪声的特性,由这个特性的 显示,我们可初步判断造成 EMI 问题的重点,对于细部的诊断是很有 帮助的,通常这个方法是很容易为修改对策人员所忽略。在本期的分 析中,笔者要介绍几种 EMI 的判图技巧,也就是如何从静态的频谱分 析仪所得到的 噪声频谱图做初步的分析,另外也会介绍一般对策修改人员最常用的 一些动态分析技巧。

许多工程师常常花了许多时间与精神,却感觉无法掌握到重点,可能就是缺乏基本分析的技巧,在噪声的判断上有一些混淆,如果能 够掌握一些分析方法,可以节省不少对策的时间。这里所提的一些方 法,一直被不少资深的 EMI 工程师视为秘诀,因为其中往往是累积了 多年的心得与经验才体悟出来的方法,而这些方法通常都是非常有效 的。

射天线 接收天线

1.这是 Modem &Telepho ne 的产品,读者可以很明显地看出来,天线水平时的噪声和垂直时的噪声有很大的差异,那么这其中 代表了什么意义呢? 分析讨论 要清楚的认识这个问题,首先必须要了解天线的基本理论,我们 先假设发射与接收天线皆为偶极天线。

上图为当发射天线与接收天线同方向时,由于所产生的电磁波极化相 同,故此时接收天线可得到最大的共振接收强度说明:

发射天线 接收天线

当发射天线与接收天线不同方向时,则由于发射天线的电磁波为水平极化,而接收 天线的电磁波为垂直极化,故在共振接收的强度上最小。

以上述这个观念来分析水平与垂直噪声的强度差异,当接收天线 为水平时噪声强度较高,可以推测此噪声来源主要是由产品内或外的 水平线所造成,而当接收天线为垂直时噪声强度较高,可以推测此噪 声来源主要是由产品内或外的垂直线所造 成,也就是从天线共振的角度去思考问题,把产品的辐射源也想象成 一假想的天线,那么在相同方向其所造成的共振效应会最大。

以这个观点来看问题有时往往很快能找到问题的重点,尤其是一 些比较复杂的产品其内部及外部皆有许多导线、连接线的产品,如果 能先以水平、垂直的读值做初步的分析,则比较不容易误判造成噪声 的机制。

实例二 水平与垂直读值的差异

差异: 1.图 3 是接收天线为水平极化方向 2.图 4 是接收天线为垂直极化方向 说明:

1.此为 CCD 勺产品,这两张图不同于实例四是垂直噪声的读值明显比 水平噪声高。

分析讨论 关于水平与垂直噪声的判断,笔者在此再做更详细的说明,水平噪声较高,一般必须注意在待测桌上水平部份较长的线以及产品内部 水平部份的线,而垂直噪声如果是比水平噪声高,那么就必须考虑在 垂直方向的线,是否造成辐射的问题,而通常最容易被忽略的就是 AC 电源线,因为 AC 电源线一般皆沿桌面下垂,所以当 AC 电源线被耦 合到噪声,则会使得天线在垂直方向噪声增大,但是因为 AC 电源线 无法拔掉来判断噪声是否存在,所以不容易很快判断。

在此介绍二种方法以供读者使用,对于低频的噪声(小于 200MHz)

可以用数个 Core 夹上,看噪声是否降低,如果噪声降低则表示噪声是 由电源线所辐射出来,对于高频的噪声(大于 200MHz)则可将电源线 位置改变或左右摇动,看噪声是否有变大或变小,如果噪声会随线的 位置而改变,那么便表示噪声是由电源线所辐射出来。

另外由于产品所造成的噪声频率点往往不只一点,而各点可能由 不同的辐射机制所造成,所以可以针对单一点的噪声将频谱分析仪的频宽 展开,然后天线转成水平及垂直来比较,这个方法看似简单,但对于比较复杂的 系统与产品,其内部及外部连接了许多排线,通常可以有效地锁定问题的范围。

笔者亦曾经处理过一件拖延甚久的案子,由于其在 OPEN SITE 测 试时,垂直读值明显高过水平读值 10dB 以上,且当人一靠近机器噪声 亦明显降低,针对这两个现象来思考,结果发现有一短的垂直电缆线 连接上下机体造成,当问题找到确定后,再做适当的对策将是非常有 效。

也许读者会问,水平和垂直噪声的读值一样高则如何来判断,若 碰到这种情形,通常表示噪声源非常强,故内部的各种导线很容易受 到耦合,例如使用某些噪声较强的 IC 或 CPU,这时因为噪声能量较大,往往要从电路板内部与组件的 Lay-out、Placement 及 Ground 来下手,当然对策方法不止一种,诊断的方法也不只一种,可以用其它方法再 仔细的分析问题。为使读者能够由实例中了解,笔者亦选取下列数例 以帮助读者更了解及运用。

电源线的判断 图(a)图(图(a)为 Desktop PC 的噪声辐射结果,而图(b)则为在 AC Power 电 源线加上数个 Core 电源线的判断 图(d)

图(c)为 Desktop PC 在 300-500MHZ 的噪声辐射结果,而图(d)则为改变 AC Power 电源线的形状,结果噪声有明显的差异 单点噪声的判断 图 ⑹

图(f)3

J

— IIjj Ldj.*

i

t

图(SI(P L.MOO Gtn

图(e)为将频谱分析仪的 Span 降低,单独看 172MHz 的噪声,此时天 线为水平的方向,而图⑴ 则为同一角度,将天线转成垂直来看,比 较二者的差异便可以知道主要为水平线辐射所造。

三•最大角度判断技巧 在 EMI 测试时,除了天线要测试水平与垂直二个极化方向外,待 测物的桌子并且要旋转 360 度,记录最大的噪声读值,因此当发现噪 声无法符合时,除了先判断水平和垂直噪声的差异外,便是要将待测 物旋转到最大的噪声位置,由于电子产品其噪声的辐射往往会在某一 个角度最大,而此时待测物面向天线的位置,往往是造成辐射的来源,通常要分析这位置附近的组件、导线及屏蔽效果,如此则较容易锁定 范围,再仔细分析问题。

实例三 最大角度的判断

差异:

1.图 5 是待测物正面对向接收天线 2.图 6 是待测物侧面对向接收天线图 5 图 6

说明:

1.这两张图是待测物面对接收天线不同的角度,由于角度的不同,很 明显地噪声的强度也有很大的差别。

分析讨论 比较上两图,由于待测物面对天线的位置不同,则噪声强度明显 的不同,这也说明了噪声源是在产品的某一部份,亦即靠近天线最大 时的位置部份必须仔细分析诊断。

这个判断方法也是如前一样,可能会遇到不管桌子是转在那一个角 度,噪声强度皆是一样高,如果碰到这种产品,一般而言是较难处理 的,因为待测物的每一个方向噪声皆一样强,表示此噪声源已将机器 内的每一部份皆感染,处理这一类机器的 EMI 问题,通常要花一些时 间,有时则要使用金属弹片、铜箔或喷导电漆来抑制噪声。

最大角度的判断

图(g)

图(h)

图(g)为将 PC 待测物转到最大角度,而图(h)则为用手按前面喷导电漆 的塑料壳,结果噪声明显降低,故表示要加强导电漆与金属铁壳的密 合导通效果。

最大角度的判断

图(i)为将将 PG 寺测物转到最大角度,而图(j)则为用铜箔贴在面对天 线的 PC 前缘外壳上,结果噪声明显降低,故表示要加强该处的屏蔽密 合效果 四.Com mon mode 与 Differe ntial mode 的判 断技巧 关于 Com mon mode 和 Differe ntial mode 的分析,相信只要接触过电 磁干扰理论的读者都略知一二,许多书中也强调 Common mode 和 Differential mode 的重要,并有详尽的图解说明其分别造成的机制,有的文章甚且长篇大论分析了一大堆理论,看了之后 对 Common mode 和 Differential mode 是了解许多,但是对于如 何应用 与判断,可能还是有雾里看花,摸不着头绪的感觉。这主要的原因便 是缺少实际测试图形的配合分析,因此笔者将重点放在实际应用分析 来说明 Common mode 和 Differential mode。图(i)图(j)STOP

实例四 共模与异模的判断

差异:

1.图 7 是含有共模和异模噪声的 CC 产品 2.图 8 是待测物电源关闭后的背景噪声。

说明:

1.这两张图是比较共模和异模的判断 分析讨论 图 7 是一般测试时最常见到的噪声频谱图形,在此我们做一详细 的分析。首先看整个频带的基线(Base line),其特性为一宽带的噪声,比较图 8 为机器关机时频谱分析仪的图形,愈高频基线愈高是因加了

STAHT 3Q.D Ktt W 300.0 *0 图 8

天线因子(Antenna Factor)的原因,亦即高于图 8 基线的整个宽带噪 声,我们可以视为 Common mode 的噪声,而其上一支支单独的噪声 可 以视为Differential mode 噪声。将噪声分布情 形分成 Com mon mode 和 Differential mode 的作用为何,主要便是要判断其分别造成的辐射 来源机制,如此帮助找到问题点及对策的方法。

造成 Common mode 的原因主要是接地(Grou nd)与屏蔽(Shield),也就是当发现 Common mode 的噪声非常高时,则要先考 虑产品内的接地与屏蔽的问题。而造成 Differe ntial mode 的原因则 主要是线的问题,包括电路板上的 trace 线、产品内部的各种导线及外 部的连接线,故要从各各在线来找出问题,能够从这两个方面先把问 题厘清,对于深入细部的修改是很有帮助的。

为使读者能更清楚认识与运用这个观念,笔者再以下例详细说明

实例五 共模 的分析 图 9

差异:

1.图 9 是一次侧接地和二次侧的地连接在一起。

2.图 10 是将一次侧接地和二次侧的地分开。

说明:

1.此为切换式电源供应器的产品,这两张图是说明不同接地方式所造成的影响。

实例六 异模的分析

差异:

1.图 11 是传真机接上电话线。

2.图 12 是传真机的电话线取下 说明:

图 11 NK 1 if 凤霸 START K.O STOP 3004 毗 图 12

1.这两张图是说明因为外接线所造成异模辐射的效应。

分析讨论 关于共模和异模的分析,在实际的产品噪声辐射中,往往是相互 混合的,有时无法单纯的将其分成共模和异模,这点在对策考虑时也 必须做多方的判断,以噪声能量的观点来看,当噪声能量大多分布在 Ground 上,则此时在频谱仪上则会看到 Broadband 的噪声明显升高,若噪声能量大多分布在 Trace 上,则此时在频谱仪上会看到 Differential mode 的 Narrowband 噪声 会增加。

但是在实际电路板上,噪声的能量是同时会分布在 Grou nd 和 Trace 上,所以当 Ground 的面积加大(R G 减小)

或 Ground 的噪声减小(I N 减 小),不仅 Com mon mode 的辐射可降低,同 时 Differe ntial mode 也会 随之降低,因为原先在 Trace 上噪声的能量一部份可被 Grou nd 所吸收,而将 Trace 的路径减短或面积减小,则除了降低 Differential mode 的 噪声外,因为辐射的天线减小后,相对地 Ground 噪声藉 Trace 所辐射 的量自然也就比较小,因此这二者之间往往存在着相互转换的关系。

对于这个观念必须能够清楚地了解与认识,这一点在电路板的 Layout 与对策上是非常重要的,也就是对噪声的防制要能够有整体的 认识,而非单独针对几个组件下对策。事实上,从许多的例子可以看 到,只是单纯在 Crystral 上加一些电阻、电容和电感(Bead),通常无 法有效地去抑制噪声噪声,下面这个例子即是实际在 Termi nal 产品上 针对 Oscillator 对策的电路图

上述的范例在早期一直被一些对策人员视为秘籍,许多初学者看 到后总觉得如 Grou nd V

N = I N R

G V N 出 I A nt en na Trace N A” L T

CAP 1BEAD dUf am BEAD vcc

获至宝,像上例为了抑制噪声,共使用了三个电容、四 个电感和一个电阻,工程可谓浩大,但是否表示就可以有效抑制噪声 的辐射,答案是否定的。

这也是许多 R&D 工程师刚开始遇到 EMI 困扰时,总是信心满满认 为只要在适当的地方加上滤波对策即可,结果花了许多时间却一直不 能放弃噪声而感到困扰与挫折。这是因为没有对噪声的特性先做一评 估,又缺少 EMI 整体对策的观念,所以有时低频噪声抑制下来,结果 高频却又无法符合,或者 120MHz 噪声减低,但 160MHz噪声却又升高,如此反反复覆是非常耗时的。

五.Harm on ic 谐波的判 断技巧 大部份噪声测试的频谱图,皆可以看到如下之一支支等距的 噪声,这一支支等距的噪声亦即为噪声的谐波,通常可由其判断噪 声的来源。

实例七 谐波的分析

差异:

1.图 13 是使用 28MH 的 CC 产品,经过除频后为 2.图 14 是使用 14MH 的无线麦克风的产品 说明:

1.这两张图是介绍谐波分析的技巧,计算一支支等距噪声的频率差 分析讨论 计算每一支等距噪声差为 14MHz,此表示出有一个 14MHz 的 Clock 信号所造成,或者是经过除频后有 14MHz 的信号产生。由于在电路板 上往往会使用数个不同频率的 Crystal,以致有时无法判断是那一个 Crystal 所造成,利用这个方法有时可以很快的确定是那一个 Crystal 造成,然后再做对策,如此可省除逐一拆除 Crystal 判断,或者在电 路板上逐一割线判断的麻烦。

六.噪声点展开的判断技巧

图 13 14MHz

除了使用谐波的观念来判断噪声的来源外,尚可将噪声点展 开来判断,也就是将频谱分析仪的 Span 减小,然后研究造成的机制< 实例八 噪声展开的分析

差异:

1.图 15 是 TV Gam 由 30-300MHZ 勺噪声辐射。

2.图 16 是将其中较高的噪声展开,1

—WZ SMP 凰 1 諒加御■朋 I 即T ~ : r ▼ f h

u r bi r

W K5 ZNTER 201.340557 HHz SPAN a.000 kHz 图 16

说明:

1.这两张图是介绍噪声展开分析的技巧。

分析讨论 由于造成辐射噪声的成因很多,而产品也可能有多种功能组件会 引起噪声干扰,通常频谱分析仪设定由 30MHz 测到 300MHz,如此可 以很快看出有那些噪声无法符合,但是因为频宽设定太大,故噪声几 乎都是一支一支的状态显现,如果我们将频谱的 Span 减小,此时便可 发现展开后的波形是不一样的。

如上例中在 30MHz 到 300MHz 的图中是单支噪声,但是将 Span 降至 100KHz 时,可看出类似方波的波形上还载有另一种波形,透过这种 分析也可做为噪声来源的判断,为使读者能更加了解,下列为一些常 见到的波形 噪声展开之分析

* JO 厂

"『I

w 1

卜 F i-----1-----

L

图(l)

图(k)为 Clock 的信号,而图(I)则为 Video 的信号 噪声展开之分析 图(CENltn 33E 戟 SPM lM.t kH>

图(m)

图(n)

图(m)为马达控制的信号,而图(n)则为 Clock Generator 的信号 上述所介绍的分析技巧主要为静态的分析,也就是可以先将各种 噪声的特性与状况画出来,然后做一个初步的研究分析,这个方法所 得到的结论是偏向猜测性与预测性的,有时可能如所分析的结果然而 有时则可能和所分析的看法相距甚远。

笔者要再次强调 EMI 的对策是有系统、有方法的,有些步骤看似 多余的,但是如此做可以避免事后的许多误判而钻入牛角尖,切忌直 接判断问题就蒙着头一直加对策,这样往往会多花许多时间与金钱。

在此笔者为加强读者的印象,将重点整理如下 1.水平、垂直判断技巧---T 确认产品内外的水平或垂直部

份辐射

2.最大角度判断技巧----确认产品那 部份辐射最强

3.共模与异模的判断技巧---—确认产品噪声辐射主要是接地 或在线造成4•谐波的判断技巧---—确认产品内主要辐射的 k Clock 源

5.噪声展开的判断技巧----确认噪声的特性与来源 这篇文章写得不错,看来以后很有启发,我是做 EMC 测试工作的,觉得写得符合实际,告诉我们做 EM 要有目的性,不要盲目的去加磁环,力卩 丫 电容,加屏蔽,要 先确定被干扰点或面,也或者输入输出在进行整改!

篇2:EMI测试整改和方法总结

2、MOS管驱动电阻最好能大于或等于47R。降低驱动速度有利于改善MOS管与变压器的辐射。一般采用慢速驱动和快速判断的办法。

3、若辐射在40MHZ-80MHZ之间有些余量不够,可适当地增加MOS管DS之间的电容值,以达到降低辐射量的效果。

4、若在输入AC线上套上磁环并绕2圈,有降低40-60MHZ之间辐射值的趋势,那么在输入EMI滤波部分中串入磁珠则会达到同样的效果。如在NTC电阻上分别套上两个磁珠。

5、在变压器与MOS管D极之间最好能串入一个磁珠,以降低MOS管电流的变化速度,又能降低输出噪音。

6、电源输入AC滤波部分,X电容放在共模电厂的那个位置并不重要,注意布线时要将铜皮都集中于X电容的引脚处,以达到更好的滤波效果,但X电容最好不要与Y电容连接在同一焊点。

7、在300W左右的中功率电源中,其又是由几个不同的电源部分组成,一般采用三极共模电感。第一级使用100UH-3MH左右的双线并绕锰锌磁环电感,其后再接Y电容,第二级与第三级可使用相同的共模电感,需要使用的电感量并不要求很大,一般10MH左右就能达到要求。若把Y电容放在第二级与第三级之间,效果就会差一些。如果采用两级共模滤波,秕一级电感量适当取大些,1.5-2.5MH左右。

8、如果采用三级,第一级电感量适当取小些,在200UH-1MH之间。测试辐射时,最好能在初次级之间的Y电容套上磁珠。如果用三芯AC输入线,在黄绿地线上也串磁环,并绕上两到三圈。

9、在二极管上套磁珠,一般要求把磁珠套在其电压变化最剧烈的地方,在正端整流二极管中,其A端电压变化最剧烈。

10、实例分析:

一台19W的二合一电源,在18MH左右处有超过QP值7dB,前级采用两级共模滤波方法和一个X电容,无论怎样更改滤波部分,此处的QP值总是难以压下来。

先是怀疑是由EC2834主变压器引起,后改变变压器使用磁芯屏蔽或最内层磁芯屏蔽加初次级之间屏蔽都没有效果,至MOS/8N60的驱动电阻已达47R,在DS之间加电容也没有什么改善。

去除inverter部分,用相当纯电阻负载测试,此处情况好转。在QP值以下达4dB的余量。怀疑Inverter部分有问题。仔细观察发现采用OZ芯片的推挽拓扑中,驱动脚直接接到MOS的G极,割断后,加入47R的电阻,测试值在QP值以下达4dB余量。

11、在一台19的二合一电源中(方案LD7575+TL4947)经公司传导仪总测试,在18MHZ左右处有超过QP的地方,而且是在此处有上升与下降的过程,其它部分测试线尚好。经观察,此电源没有很明显的布线问题,只是Y电容从初级地搭到次级地,怀疑此处有问题,把Y电容搭至初级高压与次级地之间,此处值已降低AV值以下4dB,所以建议是反激电源中,最好能把Y电容接至初级高压与次级地之间。当然有些电源接在哪两个部位并不明显有作用。

12、在一台输入功率28W的DVD电源中,传导测试曲线已通过,但在30MHZ处其QP值为37dB左右,辐射测试时在40M-80MHZ超标(采用LD7575方案),磁芯采用屏蔽绕法(屏~初~+5V~+12V~+5V~初~屏)。从其传导曲线图看在25MHZ~30MHZ时其曲线基本平直因此在辐射中可能有超标的危险。当把三芯线换成两芯线时,其从10M~30MHZ传导曲线基本平直在30dB上下,因此怀疑是地线上有较大的干扰,先用一个锰锌铁氧芯磁环用导线绕上三圈串入地线中,传导曲线并无很明显改善。后把圈数增至6Ts,电感量为150UH,达到了滤波的效果,在10MH~30MHZ时的曲线基本平直。后换成较大号的磁环,电感量不变,其圈数为8Ts,效果更好,在25MHZ~30MHZ时,比上一磁环低2dB左右。所以若是在15MH~25MHZ有超标值,并且确定是由地线引起,采用此方法能达到立杆见影的效果。

13、在辐射测试中,30~50MHZ处与150MHZ~230MHZ处有连续超标波段,更改芯片的驱动电阻大小和更改反激RCD篏位可降低此两处的辐射值。具体如下:更改MOS管的驱动电阻由22R改为51R,30~50MHZ处会降低几dB左右。把RCD篏位改为RRCD篏位,即在篏位电容处串入一个20~50R左右的电阻,在150~230MHZ处会有很大的效果,另外可以在变压器高压与变压器地之间并入聚酯电容,可以达到两处都降低的综合效果。若采用上述方法能降低辐射量,并使电源达标,就可以不采用变压器屏蔽的方法,以降低生产成本。

14、若电源板中由多个不同的电源部分组合而成,建议降低每一部分MOS管的驱动速度,在不影响温升的前提下,慢速的驱动比采用其它方法降低辐射都要好。

15、开关环路(MOS管)di/dt很高的电流会在环路阻抗(包括输入电容的ESR)上产生压降,从而产生差模EMI干扰。另外漏极节点上的电压变化很大,同时dv/dt很快。缩小其面积减少静电场的耦合可以降低差模EMI噪音,方法是在输入电容上并一个聚酯膜电容。

16、次极二极管整流环路,流过幅值很高的开关电流,在电源中成为最强的功率辐射天线之一,因而其环路面积必须最小化。此环路同时影响漏感的损耗有及初级篏位电路的损耗。通过缩小此环路造成的长度,可以减少反射到初级侧的漏感值,此次级漏感是通过变压器(以匝比平方的关系)反射回初级侧的。

17、初级RCD篏位电路流的电流为快速瞬间电流,因而此环路的面积也要尽量少。为了降低此环路的速度,在篏位电容上串入一个20R~50R的电阻,以减缓电容的充放电速度。注意此电路的功率损耗,最好采用大于1W的金属氧化膜电阻。

18、次级二极管的篏位RC电路,虽然di/dt比较小,但也尽量减少其环路面积,此环路对控制高频的EMI很关键。

19、如果VCC供电绕组也要提供较大的电流,也应尽可能降低其环路面积。

20、从变压器的角度来看,连接其“热点”的元件的直线宽度尽量缩小,较宽的直线有较大的走线电感,同时这些信号会通过容性耦合到大地上,从而造成更多的共模EMI噪音。

21、经EMI辐射测试对比,62R的驱动电阻比51R的驱动电阻在30M~50MHZ有更低的辐射值。

篇3:软件测试理论、方法和工具

“软件”可简单定义为“为了实现用户需求而编写的规程 (设计文档) , 以及按规程的约定编写的用以控制硬件实现用户需求的符号语言 (代码) ”。从这个意义出发, 软件开发过程一般包括从用户需求到规程 (设计文档) 再到代码。软件测试是软件开发过程中相关活动及交付件的验证和检查, 因此包括以下四个层次的内涵:

1) 代码对于代码规范符合性的测试;2) 软件设计思想对用户需求符合性的测试;3) 软件代码对软件设计思想符合性的测试;4) 软件代码对用户需求符合性的测试。

上述四个层次的测试中, 基于“软件设计思想都表述为软件设计文档”这样一个假设, 上述叙述中的“软件设计思想”都可以用“软件设计文档”取代。

据此我们可将软件缺陷划分为四类缺陷, 分别对应于四个层次的测试。其中II、III、IV类缺陷我们称之为真缺陷, 因为它门真正关系到前述定义中“软件”的两项内容“设计文档”和“代码”能否“实现用户需求”;而在I类测试中, 其测试的标准为软件开发组织自己定义的高于编程语言语法要求的规范, 因此其发现的缺陷, I类缺陷并不必然地意味着前述定义中“软件”中的任何一项 (代码或者文档) 不能“实现用户需求”, 所以我们称之为“假性缺陷”。当然, 假性缺陷并不一定就不是真缺陷, 因为对软件开发组织定义的规范的违反, 往往意味着代码的潜在危险性可能影响其正常运行, 正因为如此软件开发组织才将这些尽管符合标准语法规范的代码编写方法自定义为非法。但是显而易见的是多数用户更关心的是在测试过程中如何尽可能地发现II类、III类、IV类“真缺陷”, 因为它们直接影响软件的正确性。

2 软件测试方法

按照是否执行程序来划分, 软件测试方法包括静态测试和动态测试;按照软件测试的四层内涵来进行划分, 则包括:静态代码分析、文档审查、单元测试集成测试、系统统测试四种:

类软件测试、一般采用静态代码分析方法, 可由自动工具来执行, 也可人工执行, 人工执行的静态代码分析又可以称作代码走查。但一般说来代码走查并不仅仅局限于完成I类测试, 因为人们在阅读代码的过程中一般不限于寻找假性缺陷, 除了代码规范之外, 人们还在阅读代码过程中以自己的经验构成的“常识”以及设计文档、需求文档为标准, 同时在查找真正的软件缺陷。而自动的静态代码分析工具一般来说就没有人类这么聪明, 所以只能寻找“假性缺陷”, 同时可以提供一些提示和线索帮助人去寻找“真缺陷”。

类软件测试、一般采用的是一群有经验的专家对软件设计文档进行评审的方法, 这一方法应该也广义地算作一种软件测试方法, 但狭义地一般不算作软件测试方法。

类软件测试、一般采用的测试方法是软件单元集成测试。软件单元集成测试就是以设计文档中对每个软件单元 (函数模块等) 的描述为标准, 设计测试用例, 并以用例为输入动态地运行软件单元, 分析其运行结果是否符合预期。

类软件测试、一般采用的是软件系统测试。软件系统测试就是以软件需求文档为依据, 从用户的角度设计测试用例, 并以用例为输入运行整个软件并分析其结果是否符合用户需求。

按照测试过程是否需要对软件代码的理解来划分, 软件测试方法又包括白盒方法及黑盒方法。许多人以为软件单元集成测试是白盒测试, 软件系统测试是黑盒测试, 这实际上是一种误解。单元集成测试可能是黑盒的, 软件系统测试可能是白盒的, 主要取决于测试的具体实现。

3 软件测试工具

软件测试是一项非常耗时的过程, 因此能够减轻软件测试工作量的软件测试工具对于软件测试方法的成功实施至关重要。在某些情况下, 要满足测试的一些基本特征:有用例、有记录、可重复等, 没有工具支持几乎不可能实现。但同时对于测试工具的作用, 我们应有正确的预期:测试工具只能帮助人寻找缺陷, 但不能自动地寻找到软件缺陷。

3.1 静态代码分析工具

在代码静态分析方面, 如前所述, 自动的静态分析工具只能查找出“假性缺陷”, 但对于一个控制严密的软件开发企业而言, 这一样很重要。严谨的软件开发企业都要定义一套比标准程序语言规范严格的软件编程规范, 这样做的好处是显而易见的:减少不同程序员间因为各自的偏好不同而导致的差异;增强代码在不同人之间的可读性;降低程序出错风险等等。但实施这样的规范没有工具支持也非常困难, 因此一些工具提供让客户自定义规范的功能, 可以检测出违反自定义规范的缺陷。同时这类工具还能提供提示和线索帮助测试工程师寻找到影响软件对功能实现构成影响的真正缺陷。

3.2 动态测试工具

动态软件测试基本步骤为:设计用例、执行测试、分析结果。“设计用例”是指针对要测试的软件单元或者模块产生有效的测试用例;“执行测试”是指将测试用例信息封装在测试的软件源代码中, 运行新的经过封装的代码, 获取运行结果;“分析结果”是对运行结果报告进行分析, 与预期结果比较, 判断是否相符。

显然, 第三个步骤“分析结果”由于涉及到人对软件运行结果的主观“预期”, 这一步骤一般不可能由自动工具来完成。因此一般的测试工具顶多只能实现第一步骤“设计用例”及第二步骤“执行测试”的自动化。而在第三步骤不能自动化的情形下, 第一步骤“设计用例”的自动化往往没有什么意义, 因为一些工具自动地为每个函数产生测试用例, 它所应用的用例产生方法通常是根据覆盖率的要求, 随机地产生用例, 这样的用例规模非常庞大, 导致我们无法承受以人力去完成第三步骤“分析结果”。也就是说最后在我们的测试之后我们只能说我们要测试的软件运行了足够多的用例, 但是否正确地运行我们无法有足够的人力去判断。

因此真正有效的测试工具一般解决的是“执行测试”的自动化。比如我们自主开发的针对C/C51语言编写的嵌入式单元测试工具PLR就是一个典型的提供测试执行自动化的工具, 包含三个模块:代码分析器 (PARSER) 、用例载入器 (LOADER) 、报告生成器 (RE-PORTER) 。

PARSER通过对源代码进行简单的分析, 产生用例输入界面, 使测试工程师能将要测试的每个程序模块的用例信息通过界面进行输入。

LOADER通过从界面中获得的测试用例信息及对源代码文件的分析, 对要测试的函数模块形成调用函数, 将用例信息插桩, 对测试人员感兴趣的内容在合适的位置插入输出语句把它按一定的数据格式输出到指定的端口或者文件, 通过这些处理后形成新的代码。

篇4:EMI整改经验(实战精炼)

传导主要是通过导线传播的。所以我们整改时主要在滤波方面入手。和辐射一样针对不同频率,所用的方法有一定差异。很多东西涉及到 PCB 设计,排版。这方面我就不讲了,我也不是很懂 啊。现在我们就讲成品的整改好了。

以我接触的产品看来,开关电源类产品的频率大概分四段:150K-400K-4M-20M-30M,这样 分的好处是找问题迅速,一般前一段的主要问题在于滤波元器件上。小功率开关电源用一个合适 的 X 电容和一个共模电感可消除,从增加的元件对测试结果来看,一般电感对 AV 值有效,电容 对 QP 值有效。当然,这只是一般规律。电容越大,滤除的频率越低。电感越大(适可而止),滤除的频率越高。400K-4M 这一段主要是开关管,变压器等的干扰。可以在管与散热片之间加 屏蔽层(云母片),或者在引脚上套磁珠。吸收电路上套磁珠有时也很有效。变压器初次级之间 的 Y 电容也是不容忽视的。次级对初级高压端合适还是低压端有时候对这段频率影响很大。除 此之外,调整滤波器也可以抑制其骚扰。4M-20M 这段主要是变压器等高频干扰,在没有找到根 源前,大概通过调整滤波,接地,加磁珠等手段解除,有时也可能是输出端的问题。20M 以后 主要针对齐纳二级管,输出端电源输入端整改。一般是用到磁珠,接地等。值得注意的是,滤波 器件因该远离变压器,散热器,否则容易耦合。

镇流器整改原理和开关电源类似,但是前部分超标并非调整滤波器件就都可以解除,最有效的 办法是 Y 电容金属外壳,外壳再连接地线。磁珠对高频抑制效果不错。其他的大同小异。

家电类很多都涉及到马达,好的马达,一般一个 X 电容就可以通过传导。频率高一点可以考虑 加磁环。很多马达是需要用到 Y 电容的,通常是电刷对机壳。机壳接地或不接根据情况来。

下面说说空间辐射吧,想必大家也参加过不少培训,从原理到设计到走线。。后悔没专心。现在我讲点实用的,拿大家熟悉的 PC 来举例吧。我也是分几部分来查原因。30-300-600-1000M,这些都不是一个准确的频率。前一段主要是通过引线传播,解决问题先得找到问题。所以你就找 个超标点,把 EUT 调到超标最严重的位置,一个一个拔。频率降了,就说明这个有问题。频率 再高点,拨光所有周边虽然频率有点改善还是超标,你不妨用手去挡或者接触机壳。或者打开机 壳摆弄一下走线,只到找到最有影响的原因。最后一段自然就是空隙的原因了。如果不在 PCB 上找解决的方法,只有加吸收材料,接地和屏蔽这几种方法,不过这也是几种比较适用有效的方 法。所以我们手里通常要有以下材料:导电泡棉(塞缝的),铜/铝箔,扣式磁环,弹片等等。辐射就象个水塔,哪里有口就往哪里跑,有时候这边好了,那边又不行。所以要注意内部的走线 等防止耦合等。

上一篇:大班家长开放日计划及总结下一篇:数学思想与文化智慧树