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摘要
如今的電子設(shè)備層出不窮，各種供電模塊/電源也是日新月異，如何精準(zhǔn)、便捷的測(cè)試電源紋波，篩選符合自己要求的電源設(shè)備已經(jīng)成為廣大工程師必須面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題。如何利用數(shù)字示波器對(duì)電源紋波進(jìn)行測(cè)試已經(jīng)成為新一代公司所必須面對(duì)的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞
鼎陽(yáng)示波器 SIGLENT 電源噪聲 電源紋波 測(cè)試測(cè)量 SDS1000系列
1 測(cè)量方法
測(cè)量紋波首先必須知道正確的測(cè)量方法，很多工程師拿數(shù)字示波器測(cè)量出來(lái)幾百mV的紋波值，和參數(shù)規(guī)格一比，完全差了幾十的倍數(shù)這個(gè)肯定是測(cè)量方式不正確造成。下面以鼎陽(yáng)公司的SDS1000為例，進(jìn)行常規(guī)測(cè)量所采用的正確操作步驟：
1、 打開(kāi)SDS1000的帶寬限制功能，限制示波器帶寬為20MHz，或者是打開(kāi)數(shù)字濾波選擇低通濾波功能，調(diào)節(jié)低通濾波的限制帶寬值，打到20MHz以下，具體效果可以從波形上反饋出來(lái)。目的是避免數(shù)字電路的高頻噪聲影響紋波測(cè)量，盡量保證測(cè)量的準(zhǔn)確性；
2、 設(shè)置耦合方式為交流耦合，避免因?yàn)橹绷餍盘?hào)過(guò)大示波器顯示不出紋波信號(hào)，方便測(cè)量（以更小檔位來(lái)仔細(xì)觀測(cè)紋波，不關(guān)心直流電平）；
3、 保證探頭接地盡量短（測(cè)量紋波動(dòng)輒上百mV的主要原因就是接地線太長(zhǎng)），可以拆除探頭的接地線和外殼，露出探頭地殼，將接地線纏繞在探頭地殼上，這一可以有效的保證接地線長(zhǎng)度小于1cm；（這是重點(diǎn)，本來(lái)紋波就為小信號(hào)，接地線過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生的電感效應(yīng)會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生較大的噪聲干擾）
4、 示波器地懸空，只通過(guò)探頭地與測(cè)試信號(hào)的參考點(diǎn)共地，不要通過(guò)其他方式與測(cè)試設(shè)備共地（這樣很可能會(huì)給紋波測(cè)量引入很大的地噪聲）。例如：當(dāng)示波器和其他儀器共插線板時(shí)，其他儀器的開(kāi)關(guān)可能通過(guò)接地線給測(cè)試帶來(lái)噪聲干擾。
下圖為接地線長(zhǎng)度對(duì)一個(gè)方波信號(hào)產(chǎn)生的影響：
圖 1.1 探頭接地線的電感效應(yīng)
2 對(duì)儀器的要求
示波器參數(shù)要求：
支持帶寬限制或數(shù)字濾波功能：一般示波器都支持20MHz帶寬限制，也有更為高級(jí)的數(shù)字濾波功能，如：SDS1000系列。
探頭要求：
為了使接地線盡量短，可以為探頭配置測(cè)試短針，或者自制短接地線：去除探頭接地線套，用金屬絲自行繞制接地短線，推薦五類(lèi)線中銅絲，強(qiáng)度適中。也可以用焊錫絲、鋁絲等。
選擇1X無(wú)衰減檔位，一般無(wú)源探頭在1X檔位時(shí)，其帶寬限制在6MHz/10MHz帶寬，如此在前端可有效濾除高頻噪聲的干擾，減小紋波測(cè)量影響。如選用10X檔位，不但無(wú)濾波作用，而且對(duì)紋波信號(hào)衰減嚴(yán)重，會(huì)增加觀察難度。
3 實(shí)際測(cè)試一個(gè)紋波圖形：
測(cè)量一個(gè)電源紋波，首先用長(zhǎng)的接地線測(cè)試紋波：
圖 3.1 電源0.18V輸出，紋波如上圖（2mv/div檔位SIGLENT自動(dòng)打開(kāi)帶寬限制，方便紋波測(cè)量）
同上直接將探頭地金屬殼與地相連測(cè)試紋波：
圖 3.2 盡量縮小地線長(zhǎng)度，明顯信號(hào)質(zhì)量好很多
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