電源紋波是電源質量檢測的重要指標,準確測量紋波對于防止其對電路造成危害至關重要。雖然測量過程看似簡單,但其中的細節也需要我們特別注意。接下來,我們將一同探討在紋波測量過程中需要關注的關鍵事項。
示波器紋波測試是電源測試中的重要環節。通過選擇合適的示波器和探頭、正確設置示波器以及遵循測試步驟和注意事項,可以準確測量電源紋波并判斷其是否在允許范圍內。同時,了解紋波的來源和抑制方法也有助于提高電源的質量和穩定性。
什么是紋波?
1、紋波的定義
紋波是由于直流穩壓電源的電壓波動而造成的一種現象,因為直流穩壓電源一般是由交流電源經整流穩壓、濾波等環節而形成的,由于濾波不徹底,就會遺留交流成分,這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。
2、噪聲是什么?
示波器噪聲是指在測量信號時,示波器自身或外部環境引入的無規律、隨機的電信號波動。這些噪聲會干擾信號的準確顯示,影響測量結果的清晰度和精度。
圖1 噪聲和紋波區別
兩者主要區別如圖1和表1所示:
表1 紋波和噪聲的區別
如何測量電源紋波?
由于紋波和噪聲的幅度比較小,使用傳統的8bit示波器可能無法捕捉到較小的紋波信號,相比較之下,12bit示波器的動態范圍較大,能提供更高的分辨率和更精確的測量能力,避免由于分辨率不足導致的測量誤差。
這里用到我們的12bitADC位數示波器- ZUS5054Pro示波器來進行測試,用到的工具有ZP1010SA探頭和常規的電源適配器來進行紋波測量。
注意事項
選擇合適的探頭:首先探頭要選擇合適的檔位,一般選擇衰減比例1:1的無源探頭測量輸出阻抗及頻率較低的電源紋波,避免不必要的噪聲衰減影響紋波的測量;如果電壓比較大,或者對帶寬要求比較高的情況下可使用 X10 檔。
圖4 探頭檔位選擇
耦合方式:紋波屬于是交流成分,所以“通道耦合”方式可使用“交流耦合”方式來限制直流信號的輸入,進而觀察波形中的交流成分,也就是紋波,如圖5所示。
圖5 通道界面設置
帶寬限制:一般將帶寬限制設置到20MHz,可適當的使用“帶寬限制”功能,來濾除不必要的高頻噪聲濾除,如圖5所示。
阻抗設置:示波器通道阻抗有1MΩ和50Ω兩種選擇。使用無源探頭時,通常選擇1MΩ。同時,探頭要選擇合適的擋位,電壓較大或者對帶寬要求較高時,可使用X10檔;普通情況下建議使用X1檔,以減少紋波測量的影響。示波器通道的衰減比也要調成相應的檔位。
圖6 探頭界面設置
觸發方式可以選用邊沿觸發,如果需要實時觀察紋波信號,可選擇“Auto(自動觸發)”,如果需要觀察某次測量時的波形,可選擇“Normal(正常觸發)”。
除此之外,更重要的一點就是要避免電磁輻射等對信號的干擾,所以在測量時建議使用彈簧探針接地,避免長接地線引入干擾噪聲帶來不必要干擾。