DIN EN 62132-4-2006 Integrated circuits - Measurement of electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz - Part 4 Direct RF power injection method (IEC 62132-4 2006) German version EN 62.pdf

1、Oktober 2006DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 31

2、.200; 33.100.20!,n=“9759826www.din.deDDIN EN 62132-4Integrierte Schaltungen Messung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereichvon 150 kHz bis 1 GHz Teil 4: Verfahren direkter Einspeisung der HF-Leistung(IEC 62132-4:2006);Deutsche Fassung EN 62132-4:2006Integrated circuits Measurement o

3、f electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz Part 4: Direct RF power injection method (IEC 62132-4:2006);German version EN 62132-4:2006Circuits intgrs Mesure de limmunit lectromagntique 150 kHz 1 GHz Partie 4: Mthode dinjection directe de puissance RF (CEI 62132-4:2006);Version allemande EN 62132-4:2

4、006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 25 SeitenDIN EN 62132-4:2006-10 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2006-02-01 angenommene EN 62132-4 gilt als DIN-Norm ab 2006-10-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62132-4:

5、2003-02. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 631 Halbleiterbauelemente“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 47A Integrated circuits“ erarbeitet. Das IEC-Komitee

6、hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation

7、 besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jewe

8、ils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusa

9、mmenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62132-4 Mai 2006 ICS 31.20

10、0 Deutsche Fassung Integrierte Schaltungen Messung der elektromagnetischen Strfestigkeit im Frequenzbereich von 150 kHz bis 1 GHz Teil 4: Verfahren direkter Einspeisung der HF-Leistung (IEC 62132-4:2006) Integrated circuits Measurement of electromagnetic immunity 150 kHz to 1 GHz Part 4: Direct RF p

11、ower injection method (IEC 62132-4:2006) Circuits intgrs Mesure de limmunit lectromagntique 150 kHz 1 GHz Partie 4: Mthode dinjection directe de puissance RF (CEI 62132-4:2006) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2006-02-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Ges

12、chftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat ode

13、r bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zent

14、ralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta

15、, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Stand

16、ardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2006 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62132-4:2006 DEN 62132-4:2006

17、2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 47A/733/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62132-4, ausgearbeitet von dem SC 47A Integrated circuits“ des IEC TC 47 Semiconductor devices“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2006-02-01 als EN 62132-4 angenommen. Nachstehend

18、e Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2006-12-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 20

19、09-02-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62132-4:2006 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. EN 62132-4:2006 3 Inhalt Seite Vorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe

20、 .5 4 Allgemeines5 4.1 Messgrundlagen.5 4.2 Direkte Leistungseinspeisung in einzelne Anschlsse 7 4.3 Direkte Leistungseinspeisung in mehrere Anschlsse bei symmetrischem Betrieb8 5 Messbedingungen8 6 Messeinrichtung .9 6.1 Allgemeines9 6.2 HF-Leistungsquelle 9 6.3 HF-Leistungsmessgerte und Richtkoppl

21、er.9 7 Mess-Aufbau 9 7.1 Allgemeines9 7.2 Aufbau fr die Leistungseinspeisung .9 7.3 Prfleiterplatte 10 7.4 Kennlinie des Aufbaus fr die Leistungseinspeisung.11 7.5 Entkopplungsnetzwerke .11 8 Messverfahren12 8.1 Allgemeines12 8.2 Spezifisches Messverfahren 12 9 Messprotokoll .13 Anhang A (informativ

22、) Beispiel fr die Spezifikation eines Strfestigkeitspegels, z. B. fr Kraftfahrzeuganwendungen.14 A.1 Allgemeines14 A.2 Beispiel fr Strfestigkeitspegel.14 Anhang B (informativ) Hinweise fr die bezglich HF beste Installation eines Mess-Aufbaus.15 B.1 Einleitung15 B.2 Allgemeines15 B.3 Anschlusstechnik

23、15 B.4 DC-Vorspannungs- und Tastkopfschaltung .17 B.5 Anschlsse, die nicht der HF ausgesetzt sind .19 B.6 Leistungseinspeisung in mehrere Anschlsse bei symmetrischem Betrieb 19 Anhang C (informativ) Erluterungen zum Messpegel mit konstantem Scheitelwert .21 Literaturhinweise 22 Anhang ZA (normativ)

24、Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen23 EN 62132-4:2006 4 Seite Bilder Bild 1 Anordnung eines Mess-Aufbaus fr die direkte Einspeisung.6 Bild 2 Darstellung des Prinzips der Leistungseinspeisung auf einzelne Anschlsse. 8 Bild 3 Darst

25、ellung des Prinzips der Leistungseinspeisung in mehrere Anschlsse . 8 Bild 4 Beispiel fr die Leitungsfhrung vom Einspeisepunkt zu einem Anschluss des Prflings. 10 Bild 5 Beispiel fr das Ergebnis einer S21-Betragsmessung (erste Resonanz oberhalb 1 GHz) . 11 Bild 6 Ablaufdiagramm eines Messverfahrens

26、. 13 Bild B.1 Installation eines Steckverbinders auf der Leiterplatte in der Nhe des Prflings 15 Bild B.2 Beispiel der Installation eines Steckverbinders bei Verwendung einer geschirmten Zelle, wobei der Steckverbinder so nahe wie mglich am Prfling angeordnet ist (gegebenenfalls drfen Reihenwiderstn

27、de hinzugefgt werden). 16 Bild B.3 Anschaltung eines Prflings mit vielen Anschlssen ber eine groe Hauptleiterplatte und eine IC-spezifische Leiterplatte, deren Verbindung ber federnde Kontaktstifte hergestellt wird 16 Bild B.4 Gleichspannungsentkopplung bei einem Hochstrom-Anschluss 17 Bild B.5 Mess

28、-Aufbau mit vorgeschriebenem Pufferkondensator 17 Bild B.6 Ausfhrungsbeispiel fr Prfling mit vorgeschriebenem Pufferkondensator 18 Bild B.7 Beispiel eines Mess-Aufbaus mit Belastung im Mess-Aufbau 18 Bild B.8 Beispiel fr die Entkopplung an einem Eingang mit hohem Eingangswiderstand 19 Bild B.9 Absch

29、luss von Anschlssen, die nicht mit einer typischen Impedanz abgeschlossen werden, um bersprechstrme nachzubilden. 19 Bild B.10 Beispiel fr die Leistungseinspeisung in zwei Anschlsse bei vorgeschriebener Verwendung des Abschlusses des schnellen CAN-Busses . 20 Tabellen Tabelle 1 System- und IC-Parame

30、ter, welche die Strfestigkeit beeinflussen. 7 Tabelle A.1 Beispiele fr Bereiche von Strfestigkeitspegeln 14 EN 62132-4:2006 5 1 Anwendungsbereich In diesem Teil von IEC 62132 wird ein Verfahren zur Messung der Strfestigkeit von integrierten Schaltungen (IC, en: integrated circuits) gegen leitungsgef

31、hrte HF-Strgren beschrieben, die zum Beispiel von ausge-strahlten HF-Strungen verursacht werden. Dieses Verfahren sichert eine hohe Wiederholprzision und gute Korrelation der Strfestigkeitsmessungen. Diese Norm legt eine gemeinsame Grundlage fr die Bewertung von halbleiterbestckten Gerten fest, welc

32、he Funktionen in einer Umgebung ausfhren, die ungewollten hochfrequenten elektromagnetischen Wellen ausgesetzt ist. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei

33、undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61967-4, Integrated circuits Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to 1 GHz Part 4: Measurement of conducted emissions 1 /150 direct coupling method IEC 62132-1:2006, I

34、ntegrated circuits Measurement of electromagnetic immunity, 150 kHz to 1 GHz Part 1: General conditions and definitions IEC 61000-4-6, Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4-6: Testing and measurement techniques Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields CISPR 16-1-2:2

35、003, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus. Ancillary equipment. Conducted disturbances 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die in IEC 62132-1 angegebenen Begriffe. 4 Allgemeines

36、4.1 Messgrundlagen Der kleinste fr eine integrierte Schaltung (IC) geforderte Pegel der elektromagnetischen Strfestigkeit hngt vom grten erlaubten HF-Strpegel ab, dem ein elektronisches System ausgesetzt sein kann. Der Wert des Strfestigkeitspegels ist von spezifischen Parametern des Systems und der

37、 Anwendung abhngig. Um eine hohe Wiederholprzision sicherzustellen, sind fr die Bestimmung der Strfestigkeit eines IC ein einfaches Messverfahren und eine Messanordnung gefordert, in der Resonanzen vermieden werden. Im Folgenden werden die Grundlagen dieser Messung beschrieben. Die grte in einem IC

38、gefundene Geometrie ist der Trgerstreifen. Die Gre des Trgerstreifens liegt im Bereich einiger Zentimeter oder kleiner. Die Abmessungen der Chipstrukturen sind sogar bis zu zwei Grenordnungen kleiner als die Abmessungen des Trgerstreifens. Fr den Frequenzbereich unterhalb 1 GHz werden sowohl diese T

39、rgerstreifen als auch Chipstrukturen nicht fr effiziente Antennen fr den Empfang unerwnschter HF-Energie gehalten. Die effizienten Antennen knnen der Kabelbaum und/oder die Leitungsfhrung auf der Leiterplatte sein. Daher empfngt ein IC die unerwnschte HF-Energie ber die An-schlsse, die mit den Leite

40、rn derartiger Kabel verbunden sind. Deshalb kann die elektromagnetische Strfestigkeit eines IC anstelle von Feldparametern, wie es blicherweise bei Modul- und/oder System-messungen der Fall ist, durch leitungsgefhrte HF-Strungen charakterisiert werden. EN 62132-4:2006 6 Bei Modul- und Systemmessunge

41、n kann die auf eine Schaltung wirkende Vorwrtsleistung, die von dem bzw. den als Antenne wirkenden Kabelbaum oder Leiterzgen auf einer Leiterplatte geliefert wird, gemessen oder geschtzt werden. Diese Leistung wird als die an die Schaltung gesendete Vorwrtsleistung betrachtet, und zwar unabhngig dav

42、on, ob sie reflektiert oder absorbiert wird. In der Praxis wurde beobachtet, dass viele IC meist strempfindlich bei recht hohen Reflexionen sind. Dies hat seine Ursache darin, dass entweder die eingespeisten HF-Strme oder die anliegenden HF-Spannungen in diesem Fall die hchstmglichen Werte erreichen

43、. Um die Strfestigkeit eines IC zu charakterisieren, wird die Vorwrtsleistung gemessen, die fr eine Strung bentigt wird. Die Strung kann von A bis D entsprechend der in IEC 62132-1 definierten Leistungsklasse klassifiziert werden. Bild 1 zeigt die prinzipielle Hardwarekonfiguration mit wahlweiser au

44、tomatischer Steuerung durch einen PC. Legende: PforVorwrtsleistung Preflreflektierte Leistung Bild 1 Anordnung eines Mess-Aufbaus fr die direkte Einspeisung Der frequenzvernderliche HF-Generator liefert die HF-Strung, die mit dem nachgeschalteten HF-Verstrker verstrkt wird. Der Richtkoppler und die

45、HF-Leistungsmessgerte werden zum Messen der wirklichen Vor-wrtsleistung, die in den Prfling (DUT, en: device under test) eingespeist wird, benutzt. Am HF-Einspeise-punkt wird die HF-Leistung fr die Prfleiterplatte geliefert. Der HF-Verstrker ist durch einen Kondensator entkoppelt, um eine Gleichstro

46、meinspeisung in den Verstrkerausgang zu vermeiden. Das Entkopplungs-netzwerk mit einer hohen Impedanz in Richtung HF-Einspeisung sperrt den HF-Leistungsfluss zur Gleich-stromversorgung. Um das Verhalten des Prfling zu beobachten, kann ein Oszilloskop oder ein anderes Beobachtungsgert, vorzugsweise m

47、it einer Gut/Schlecht-Funktion, angewendet werden. Ein zweites Entkopplungsnetzwerk wird verwendet, um das HF-bersprechen des Prflings von der Niederfrequenzmessung, realisiert durch das Oszilloskop, zu entkoppeln. Wenn gewnscht, kann die Messeinrichtung wahlweise durch einen Computer gesteuert werd

48、en. EN 62132-4:2006 7 Jede Funktion innerhalb eines IC kann sogar dann beeinflusst werden, wenn die Anschlsse nicht fr die Messung beschaltet sind. Deshalb ist (sind) die Betriebsart(en) des IC so auszuwhlen, dass bei der Messung alle Funktionen des IC benutzt werden. IC werden oft in verschiedenen Konfigurationen entsprechend der Anwendung verwendet. Um den Einfluss eines jeden einzelnen Anschlusses zu verstehen, sollte jeder Anschluss, der einer HF-Strung ausgesetzt sein kann, einzeln gemessen werden. Erlaubt ist eine gleichzeitige Messung mehrerer Anschlsse bei Anschlssen im sym