第一,原則上信號(hào)的注入不能影響環(huán)路的靜態(tài)工作點(diǎn),因此為了解決現(xiàn)實(shí)的電路中信號(hào)源和被測(cè)件共地的問(wèn)題,往往需要使用注入變壓器,或者使用帶隔離的信號(hào)源,大家現(xiàn)在看到的這張圖就是使用注入變壓器的示意圖。
第二,我們?cè)谶@種閉環(huán)的情況下測(cè)量開(kāi)環(huán)參數(shù),測(cè)試結(jié)果的相位會(huì)從 180°開(kāi)始逐步降到0°,這與理論上直接斷開(kāi)環(huán)路求環(huán)路增益得到的從 0°開(kāi)始降到-180°不同,所以這種情況下我們計(jì)算相位裕度的時(shí)候參考的是 0°而不是-180°。
四、波特圖測(cè)試實(shí)操
01 測(cè)試需使用的設(shè)備
1. 帶有分析軟件的示波器
鼎陽(yáng)科技的大部分示波器都標(biāo)配了波特圖功能,此次我們使用的是鼎陽(yáng)科技的SDS800X HD。
2. 隔離信號(hào)發(fā)生器SAG1021I
與普通臺(tái)式信號(hào)源不同,這屬于示波器的一個(gè)配件,由示波器控制發(fā)出的信號(hào)類型與頻率,不僅能夠滿足隔離的要求,且體積小,操作方便,搭配SDS800X HD使用可發(fā)出最高25MHz的信號(hào)。
3. 已校準(zhǔn)好的無(wú)源探頭
由于在某些測(cè)試頻率點(diǎn)上紋波電壓非常小,很容易被示波器本底噪聲或者待測(cè)電源自身噪聲所淹沒(méi),因此需要提高測(cè)試的信噪比,建議使用1:1的無(wú)源探頭,此時(shí)探頭帶寬通常只有6MHz。
4. 被測(cè)物
一塊穩(wěn)壓電源測(cè)試板,其中TP3和TP4是注入點(diǎn),R2為4.99Ω的注入電阻,輸入電壓建議在7-10V,輸入電流小于100mA。
5. 電源
此次使用的電源是鼎陽(yáng)科技SPD3303X。
02 如何連接
首先,將信號(hào)發(fā)生器與示波器通過(guò)USB線纜相連,然后將信號(hào)發(fā)生器的輸出端與被測(cè)板的注入電阻并聯(lián),連接TP3、TP4,同時(shí)還需要使用無(wú)源探頭將這兩個(gè)注入點(diǎn)與示波器的測(cè)試通道相連,最后將測(cè)試板上的輸入端與電源相連。
連接好之后開(kāi)始設(shè)置,先進(jìn)行示波器的設(shè)置。由于本次被測(cè)物的預(yù)期穿越頻率在10kHz左右,因此測(cè)試頻率范圍可以設(shè)置在10Hz~100kHz,所以我們?cè)谶M(jìn)入波特圖分析軟件前需要先打開(kāi)20 MHz帶寬限制。
點(diǎn)擊分析進(jìn)入波特圖界面后,點(diǎn)擊配置信息。先是通道設(shè)置,按照剛才所連,DUT輸入為C1,DUT輸出為C2。通道增益可設(shè)置為自動(dòng)或者保持,設(shè)置為自動(dòng)時(shí),示波器將根據(jù)信號(hào)幅度自動(dòng)適配檔位;設(shè)置為保持時(shí),將始終保持運(yùn)行前的檔位進(jìn)行測(cè)試。我們選擇自動(dòng),接口選擇USB,若是選擇LAN接口,則還需進(jìn)行IP設(shè)置并保存。然后點(diǎn)擊連接測(cè)試檢驗(yàn)示波器是否與SAG1021I連接成功。
掃描類型中有兩種方式,一種恒定幅度掃描,一種可變幅度掃描。