电源纹波是电源质量检测的重要指标,准确测量纹波对于防止其对电路造成危害至关重要。虽然测量过程看似简单,但其中的细节也需要我们特别注意。接下来,我们将一同探讨在纹波测量过程中需要关注的关键事项。
示波器纹波测试是电源测试中的重要环节。通过选择合适的示波器和探头、正确设置示波器以及遵循测试步骤和注意事项,可以准确测量电源纹波并判断其是否在允许范围内。同时,了解纹波的来源和抑制方法也有助于提高电源的质量和稳定性。
什么是纹波?
1、纹波的定义
纹波是由于直流稳压电源的电压波动而造成的一种现象,因为直流稳压电源一般是由交流电源经整流稳压、滤波等环节而形成的,由于滤波不彻底,就会遗留交流成分,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。
2、噪声是什么?
示波器噪声是指在测量信号时,示波器自身或外部环境引入的无规律、随机的电信号波动。这些噪声会干扰信号的准确显示,影响测量结果的清晰度和精度。
图1 噪声和纹波区别
两者主要区别如图1和表1所示:
表1 纹波和噪声的区别
如何测量电源纹波?
由于纹波和噪声的幅度比较小,使用传统的8bit示波器可能无法捕捉到较小的纹波信号,相比较之下,12bit示波器的动态范围较大,能提供更高的分辨率和更精确的测量能力,避免由于分辨率不足导致的测量误差。
这里用到我们的12bitADC位数示波器- ZUS5054Pro示波器来进行测试,用到的工具有ZP1010SA探头和常规的电源适配器来进行纹波测量。
注意事项
选择合适的探头:首先探头要选择合适的档位,一般选择衰减比例1:1的无源探头测量输出阻抗及频率较低的电源纹波,避免不必要的噪声衰减影响纹波的测量;如果电压比较大,或者对带宽要求比较高的情况下可使用 X10 档。
图4 探头档位选择
耦合方式:纹波属于是交流成分,所以“通道耦合”方式可使用“交流耦合”方式来限制直流信号的输入,进而观察波形中的交流成分,也就是纹波,如图5所示。
图5 通道界面设置
带宽限制:一般将带宽限制设置到20MHz,可适当的使用“带宽限制”功能,来滤除不必要的高频噪声滤除,如图5所示。
阻抗设置:示波器通道阻抗有1MΩ和50Ω两种选择。使用无源探头时,通常选择1MΩ。同时,探头要选择合适的挡位,电压较大或者对带宽要求较高时,可使用X10档;普通情况下建议使用X1档,以减少纹波测量的影响。示波器通道的衰减比也要调成相应的档位。
图6 探头界面设置
触发方式可以选用边沿触发,如果需要实时观察纹波信号,可选择“Auto(自动触发)”,如果需要观察某次测量时的波形,可选择“Normal(正常触发)”。
除此之外,更重要的一点就是要避免电磁辐射等对信号的干扰,所以在测量时建议使用弹簧探针接地,避免长接地线引入干扰噪声带来不必要干扰。