我們知道紋波會(huì)影響到電源的性能,因此我們要濾除紋波電壓,在這之前我們所要做的就是要明白紋波電壓要如何測(cè)試和計(jì)算,這樣我們才能使用有效的手段解決紋波問題。
測(cè)量紋波,我們現(xiàn)有的有效手段就是使用示波器來(lái)測(cè)試。
使用示波器時(shí)有個(gè)情況要注意,如果你的示波器的測(cè)試探頭不是隔離探頭,那么你必須使用二腳插頭的電源線或者是將三腳電源線的接地線拔除,這是防止測(cè)試時(shí)電源和示波器共地問題,從而導(dǎo)致示波器損壞。
打開示波器后,我們要將示波器的通道修改為 AC 通道;將帶寬調(diào)節(jié)為 20MHz。
將通道改為 AC 通道是為了是將電源中的 DC 成分濾除,得到更為準(zhǔn)確的紋波情況。
將帶寬調(diào)節(jié)為 20MHz;這個(gè)目的是隔離電源中的高頻干擾,防止測(cè)出錯(cuò)誤的結(jié)果。因?yàn)楦哳l成分幅值較大,測(cè)量的時(shí)候應(yīng)除去。
我們?cè)跍y(cè)試時(shí)還要注意探頭的 GND 和信號(hào)兩個(gè)探測(cè)點(diǎn)的距離,當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn),會(huì)有很多 EMI 噪聲輻射到探頭的信號(hào)回路中,示波器觀察的波形包括了其他信號(hào)分量,導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。
總的來(lái)說(shuō)我們?cè)跍y(cè)試時(shí)要注意:
1、 前端連接線和地環(huán)路的長(zhǎng)度:過(guò)長(zhǎng)的地環(huán)路會(huì)導(dǎo)致更多的開關(guān)電源的電磁輻射以及地噪聲,因此需要使用盡可能短的地線連接。
2、 探頭的衰減比:大衰減比的探頭會(huì)導(dǎo)致小信號(hào)幅度更加微弱,甚至淹沒在示波器的噪聲里,所以我們應(yīng)該盡量使用 1:1 衰減比的探頭。
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。我們通常測(cè)試場(chǎng)合使用 20MHz 的帶寬限制,但是個(gè)別情況下還是需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行更換,例如有些芯片會(huì)要求測(cè)到 65MHz 甚至于 200MHz 的頻率。
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。