紋波測(cè)量注意項(xiàng).pdf

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1、精品文檔今天的電子電路（比如手機(jī)、服務(wù)器等領(lǐng)域）的切換速度、信號(hào)擺率比以前更高，同時(shí)芯片的封裝和信號(hào)擺幅卻越來(lái)越小，對(duì)噪聲更加敏感。因此，今天的電路設(shè)計(jì)者們比以前會(huì)更關(guān)心電源噪聲的影響。實(shí)時(shí)示波器是用來(lái)進(jìn)行電源噪聲測(cè)量的一種常用工具，但是如果使用方法不對(duì)可能會(huì)帶來(lái)完全錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果，筆者在和用戶交流過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多用戶的測(cè)試方法不盡正確，所以把電源紋波噪聲測(cè)試中需要注意的一些問(wèn)題做一下總結(jié)，供大家參考。由于電源噪聲帶寬很寬，所以很多人會(huì)選擇示波器做電源噪聲測(cè)量。但是不能忽略的是，實(shí)時(shí)寬帶數(shù)字示波器以及其探頭都有其固有的噪

2、聲。如果要測(cè)量的噪聲與示波器和探頭的噪聲在相同數(shù)量級(jí)，那么要進(jìn)行精確測(cè)量將是非常困難的一件事情。+——>probe—AttenuatorAmplifierA/D—>——>——>converterGND——>ProbeNoiseNoise1歡迎下載。精品文檔示波器的主要噪聲來(lái)源于２個(gè)方面：探頭的噪聲和示波器本身的噪聲。所有的實(shí)時(shí)示波器都實(shí)用衰減器來(lái)調(diào)整垂直量程。設(shè)置衰減以后示波器本身的噪聲會(huì)被放大。比如，當(dāng)不用衰減器時(shí)，示波器的基本量程是５ｍＶ/格，假設(shè)此時(shí)示波器此時(shí)的底噪聲是５００ｕＶＲＭＳ。當(dāng)把量程改成５０ｍＶ/格時(shí)

3、，示波器會(huì)在輸入電路中增加一個(gè)１０：１的衰減器。為了顯示正確的電壓信號(hào)，示波器最后顯示時(shí)會(huì)把信號(hào)再放大１０倍顯示。因此此時(shí)示波器的底噪聲看起來(lái)就有５ｍＶＲＭＳ了。因此，測(cè)量噪聲時(shí)應(yīng)盡可能使用示波器最靈敏的量程檔。但是示波器在最靈敏檔下通常不具有足夠的偏置范圍可以把被測(cè)直流電壓拉到示波器屏幕中心范圍進(jìn)行測(cè)試，因此通常需要利用示波器的ＡＣ耦合功能把直流電平濾掉只測(cè)量ＡＣ成分?；谕瑯拥脑颍陔娫礈y(cè)量中也應(yīng)該盡量使用１：１的探頭而不是示波器標(biāo)配的１０：１的探頭。否則示波器的噪聲也會(huì)被放大。探頭帶來(lái)的噪聲是在在衰減器前面耦合

4、進(jìn)來(lái)的，因此無(wú)論衰減比設(shè)置多少，探頭貢獻(xiàn)的噪聲都是一定的。但是，在某些不正確的使用方法下，探頭可能會(huì)帶來(lái)額外的噪聲，一個(gè)典型的例子就是使用長(zhǎng)地線。為了方便測(cè)試，示波器的的無(wú)源探頭通常會(huì)使用１５ｃｍ左右的鱷魚夾形式的長(zhǎng)地線，但是這對(duì)于電源紋波的測(cè)試卻是不適用的，特別是板上存在開關(guān)電源的場(chǎng)合。由于開關(guān)電源的切換會(huì)在空間產(chǎn)生大量的電磁輻射，而示波器探頭的長(zhǎng)地線又恰恰相當(dāng)于一個(gè)天線，所以會(huì)從空間把大的電磁干擾引入測(cè)量電路。一個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方法就是把地線和探頭前端接在一起，靠近被測(cè)電路（不直接接觸）就可能在示波器上看到比較大的開關(guān)

5、噪聲。因此測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該使用盡可能短的地線。2歡迎下載。精品文檔左右的鱷魚夾形式的長(zhǎng)地線，但是這對(duì)于電源紋波的測(cè)試卻是不適用的，特別是板上存在開關(guān)電源的場(chǎng)合。由于開關(guān)電源的切換會(huì)在空間產(chǎn)生大量的電磁輻射，而示波器探頭的長(zhǎng)地線又恰恰相當(dāng)于一個(gè)天線，所以會(huì)從空間把大的電磁干擾引入測(cè)量電路。一個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方法就是把地線和探頭前端接在一起，靠近被測(cè)電路（不直接接觸）就可能在示波器上看到比較大的開關(guān)噪聲。因此測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該使用盡可能短的地線。為了減小開關(guān)噪聲的影響，另一種比較好的辦法是使用差分探頭，通常差分探頭相比單端探頭會(huì)有更

6、高的共模抑制比，對(duì)于抑制共模噪聲會(huì)有比較好的效果。最后要注意的一點(diǎn)是，通常電源測(cè)試都規(guī)定了某個(gè)頻率范圍內(nèi)的紋波和噪聲，比如２０ＭＨｚ以內(nèi)的，而一般示波器的帶寬都大于這個(gè)要求，因此測(cè)試時(shí)可以打開示波器的帶寬限制功能，這對(duì)于減小高頻噪聲也會(huì)有比較好的效果?？偨Y(jié)一下，對(duì)于電源紋波噪聲的測(cè)試，通常需要注意以下幾點(diǎn)：１、盡量使用示波器最靈敏的量程檔；２、盡量使用ＡＣ耦合功能；３、盡量使用小衰減比的探頭；４、盡量使用探頭的短地線；５、盡量使用差分探頭；６、根據(jù)需要使用帶寬限制功能；1）電路里的紋波噪聲是電路指標(biāo)，相同的電路不同的應(yīng)

7、用就會(huì)有不同的要求，沒有統(tǒng)一的規(guī)定。用示波器測(cè)試，就直接接上，但開關(guān)電源的紋波噪聲會(huì)隨著負(fù)載的變化而變化，所以，首先要確定負(fù)載的前提下，測(cè)量紋波噪聲值才有意義。一個(gè)開關(guān)DC/DC變換器，輸出的電壓紋波的大小與帶不帶負(fù)載有一定的關(guān)系，3歡迎下載。精品文檔一般帶負(fù)載時(shí)會(huì)變大一些，不帶負(fù)載時(shí)小一些。這與DC/DC變換器電路的穩(wěn)壓閉環(huán)特性以及輸出濾波時(shí)間常數(shù)因負(fù)載變大而減小有關(guān)。2）用示波器測(cè)出來(lái)的電壓波形，是DC/DC變換器輸出所有正弦分量的合成波形，可以用來(lái)估計(jì)紋波電壓的大小，不能定量測(cè)量。而實(shí)際的紋波測(cè)量，過(guò)去用電子管交

8、流毫伏表來(lái)測(cè)量，現(xiàn)在可以用數(shù)字萬(wàn)用表交流檔來(lái)測(cè)量，但都存在帶寬限制產(chǎn)生誤差問(wèn)題。因?yàn)橛蒙鲜鰞x表測(cè)量時(shí)，由于帶寬有限不能將所有正弦分量綜合有效值測(cè)出來(lái)，特別是高頻正弦分量衰減很大，而一般DC/DC變換器輸出主要成分是高頻諧波分量，因此實(shí)際測(cè)量誤差很大。3）現(xiàn)在一般使用示波器測(cè)量出DC/DC變換器輸出尖峰毛刺的峰值或峰-峰值來(lái)表示紋波