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為什么示波器測(cè)試的電源紋波那么大?


  來(lái)源: 面包板社區(qū) 時(shí)間:2021-01-04 編輯:清風(fēng)
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3、 帶寬限制:很多電磁噪聲和示波器的底噪聲都是寬帶的,設(shè)置合適的帶寬限制可以濾除額外的噪聲。很多電源紋波噪聲測(cè)試場(chǎng)合使用20MHz的帶寬限制,也有些芯片會(huì)要求測(cè)到80MHz或200MHz。


4、 測(cè)量量程:通常會(huì)在小量程檔下(比如10mv/格或20mv/格)進(jìn)行電源紋波的測(cè)試。量程打得越大,示波器的底噪聲越高。但有些示波器的偏置范圍有限,在小檔位下時(shí)可能不能夠把被測(cè)的直流電壓信號(hào)拉回到屏幕中心附近進(jìn)行測(cè)量,所以很多時(shí)候會(huì)使用示波器的AC耦合功能把直流隔離掉再進(jìn)行紋波噪聲測(cè)試。


5、 輸入阻抗:很多示波器有50歐姆和1M歐姆的輸入阻抗選擇,通常50歐姆輸入阻抗下示波器的底噪聲更低。不過(guò)示波器連接大部分無(wú)源探頭時(shí)都會(huì)自動(dòng)把阻抗切換到1M歐姆,只有連接有源探頭或同軸電纜時(shí)才可以設(shè)置為50歐姆輸入阻抗。


在進(jìn)行實(shí)際測(cè)試之前,一個(gè)比較好的習(xí)慣是先檢查一下當(dāng)前使用的設(shè)備和設(shè)置下的系統(tǒng)的底噪聲。下面圖中的5個(gè)波形分別是使用500M的S系列示波器在使用不同的探頭和帶寬設(shè)置下的底噪聲結(jié)果。波形從上到下依次為:50歐姆輸入阻抗,1:1探頭,500MHz帶寬;1M歐姆輸入阻抗,1:1探頭,20MHz帶寬;1M歐姆輸入阻抗,1:1探頭,500MHz帶寬;1M歐姆輸入阻抗,10:1探頭,20MHz帶寬;1M歐姆輸入阻抗,10:1探頭,500MHz帶寬。其底噪聲的峰峰值從不到1mV直到接近30mV,可見測(cè)試中探頭、帶寬、輸入阻抗設(shè)置的重要性。



如果手頭實(shí)在沒有合適的低衰減比的探頭,也可以用50歐姆的同軸電纜用如下方式自制一個(gè)探頭。實(shí)際上就是把電纜的一頭接在示波器上,示波器設(shè)置為50歐姆輸入阻抗;電纜的另一頭剝開,屏蔽層焊接在被測(cè)電路地上,中心導(dǎo)體通過(guò)一個(gè)隔直電容連接被測(cè)的電源信號(hào)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是低成本,低衰減比,缺點(diǎn)是一致性不好,隔直電容參數(shù)及帶寬不好控制。另外,近些年示波器廠商還推出了專門為電源紋波測(cè)試設(shè)計(jì)的探頭,結(jié)合了低衰減比(1.1:1)、高帶寬(硬件2GHz,可以軟件設(shè)置帶寬限制)、兼顧測(cè)量需要和噪聲的阻抗匹配(探頭本身直流輸入阻抗為50k歐姆,但示波器端是50歐姆輸入阻抗頻譜)、短地線(提供很低環(huán)路電感的焊接前端)、大偏置范圍(可以到±24V)、可以紋波和直流電壓同時(shí)測(cè)試等優(yōu)點(diǎn),適用于對(duì)于電源紋波測(cè)量要求比較高的用戶。





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