示波器在测试電源紋波/噪声上的應用
如下几點會影响到電源紋波/噪声丈量的正确性:1,示波器的底噪和量化偏差
2,利用衰减因子大的探头丈量小電压
3,探头的GND和旌旗灯号两個探测點的間瘦肚子方法,隔過大
4,示波器通道的設置(50Ω和1MΩ,直流耦合仍是交换耦合)
1 對仪器的请求
示波器参数请求:
支撑带宽限定或数字滤波功效:一般示波器都支撑20MHz带宽限定,也有更加高档的全带宽限定功效,如:SDS2000系列,阻抗请求50欧和1M欧可选。
在芯片真個電源和地阻抗凡是是毫欧级此外,高频的電源噪声從同轴電缆傳输到示波器通道後,當示波器输入阻抗是50欧時,同轴電缆的特征阻抗50欧與通道的彻底匹配,没有反射;而通道输入阻抗為1M欧時,至關因而高阻,按照傳输線理论,電源噪声產生反射,如许,致使1M欧输入阻抗時测试的電源噪声高于50欧的。
探头请求:
為了使接地線尽可能短,可觉得探头設置装备摆設测试短针,或便宜短接地線:去除探头接地線套,用金属丝自行绕制接地短線,举薦五类線中铜丝,强度适中。也能够用焊锡丝、铝丝等。
选擇1X無衰减档位,一般無源探头在1X档位時,其带宽限定在6MHz/10MHz带宽,如斯在前端可有用滤除高频紋波/噪声的滋扰,减小紋波/噪声丈量影响。如选用10X档位,不单無滤波感化,并且對紋波/噪声旌旗灯号衰减紧张,會增长察看难度。
下面以鼎阳公司的SDS2000為例,举行瘦肚子方法,通例丈量所采纳的准确操作步调:
1.打開SDS2000的带宽限定功效,限定示波器带宽為20MHz,目标是防止数字電路的高频紋波/噪声影响丈量,尽可能包管丈量的正确性;同時阻抗选擇50Ω。
2.設置耦合方法為交换耦合,防止由于直流旌旗灯号過大示波器显示不出紋波/噪声旌旗灯号,便利丈量(以更小档位来细心觀测紋波/噪声,不關切直流電平);在DC耦合下,在量程2mV乃至更小時,有些示波器的偏置電压不敷。鼎阳SDS2000示波器的電压偏移范畴以下,
3.包管探头接地尽可能短,若是探头和地間隔较远就會有不少的EMI噪声辐射到探头的旌旗灯号回路中,如圖一所示,示波器察看的波形包含了其他的旌旗灯号份量致使测试成果毛病。是以要尽可能减小探头的旌旗灯号與地的探测點的間距,减小环路面积。(丈量紋波/噪声動辄上百mV的重要缘由就是接地線過长),可以撤除探头的接地線和外壳,露出探头地壳,将接地線环绕纠缠在探头地壳上,這一可以有用的包管接地線长度小于1cm;(這是重點,原本紋波/噪声就為小旌旗灯号,接地線太长發生的電感效應會對丈量發生较大的紋波/噪声滋扰)
2 現实测试一個紋波/噪声旌旗灯号:
丈量一個直流電源的紋波/噪声,以下圖:
起首用高阻测试紋波/噪声,如圖3;
其次用50Ω测试紋波/噪声,如圖4;
在测试中咱们發明:若是利用1倍衰减的探头测试,當示波器通道输入為1M欧姆時,凡是其测出的電源噪声大于50欧姆输入阻抗的。由于高频的電源噪声改善視力,從同轴電缆傳输到示波器通道後,當示波器输入阻抗為50欧姆時,同轴電缆的阻抗50欧姆與通道的彻底匹配,無反射;當输入阻抗為1M欧姆時,即高阻時,電源噪声會產生反射,如许就會致使1M欧姆测试的噪声大于50欧姆的。
以是,丈量小電源噪声時,举薦利用50欧姆的输入阻抗。
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