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三步準(zhǔn)確測(cè)試出你的電源紋波噪聲值

suanjunihao ? 來源:suanjunihao ? 作者:suanjunihao ? 2022-09-27 15:05 ? 次閱讀

三步,準(zhǔn)確測(cè)試出你的電源紋波噪聲值

紋波是電源的核心指標(biāo),如何降低電源的紋波噪聲是大多數(shù)用戶都關(guān)心的問題,一方面是從電源設(shè)計(jì)、外部電路做方案改進(jìn),另一方面則要有一個(gè)更準(zhǔn)確更合適的測(cè)試紋波噪聲的方法。

電源的紋波與噪聲介紹

紋波和噪聲即:直流電源輸出上疊加的與電源開關(guān)頻率同頻的波動(dòng)為紋波,高頻雜音為噪聲。具體如圖1所示,頻率較低且有規(guī)律的波動(dòng)為紋波,尖峰部分為噪聲。

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圖1 電源紋波噪聲

不規(guī)范的紋波測(cè)試

示波器中接入一個(gè)3.3V的電源信號(hào),探頭檔位使用X10檔,進(jìn)行電源紋波的測(cè)量,點(diǎn)擊【Auto Setup】之后,經(jīng)過調(diào)解水平時(shí)基,垂直檔位和垂直偏移,可以得到如下圖2所示。

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圖2 不規(guī)范紋波測(cè)試

從圖中可以看出,所測(cè)的波形夾雜著許多的噪聲和雜波,直流、交流波形混在一起,沒辦法清晰的觀察紋波,導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的測(cè)量紋波的值。很多工程師測(cè)量紋波出現(xiàn)這種情況是因?yàn)闆]有使用規(guī)范的紋波測(cè)量方法。

規(guī)范的紋波測(cè)試方法

1.探頭要選擇合適的檔位,如果電壓比較大,或者對(duì)帶寬要求比較高的情況下可使用X10檔,普通情況下建議使用X1檔,避免不必要的噪聲衰減影響紋波的測(cè)量。

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圖3 探頭檔位選擇

2.紋波屬于是交流成分,所以“通道耦合”方式可使用“交流”方式,限制直流信號(hào)的輸入,如圖4所示。

3.可適當(dāng)?shù)氖褂谩皫捪拗啤惫δ埽蛇x擇“20MHz”帶寬限制,將不必要的高頻噪聲濾除,如圖4所示。

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圖4 通道界面參數(shù)設(shè)置

4.因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境中會(huì)有很多EMI(電磁干擾),示波器為高阻設(shè)備,會(huì)將EMI信號(hào)引入測(cè)試結(jié)果,造成測(cè)量結(jié)果偏大。正確的測(cè)量方式應(yīng)該是采用接地彈簧進(jìn)行接地以便減小電磁干擾的引入。用接地彈簧和用鱷魚夾接地對(duì)比圖如下所示:

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圖5 接地方式對(duì)比

5.觸發(fā)方式可以選用邊沿觸發(fā),觸發(fā)模式選擇Auto/Normal均可。

6.適當(dāng)調(diào)整水平時(shí)基,垂直檔位和垂直偏移,使波形信號(hào)在屏幕中央以較好的效果顯示,具體捕獲的紋波如下圖6所示。

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圖6 紋波捕獲

正確的紋波測(cè)量方式可以清晰的捕抓到正確的紋波,減少了不必要的噪聲和雜波對(duì)紋波的影響,測(cè)試結(jié)果就是一條干凈的紋波,在這樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行電源紋波測(cè)量,可以更精確的測(cè)量紋波的值,進(jìn)而更準(zhǔn)確估測(cè)電源質(zhì)量。 買電子元器件現(xiàn)貨上唯樣商城

7.測(cè)量分析。紋波測(cè)試一般以峰峰值來表示,可以使用【measure】進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,ZDS系列示波器支持51種真正意義的參數(shù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)功能,基于全存儲(chǔ)深度的基礎(chǔ)上測(cè)量紋波的參數(shù),或者也可以使用“一鍵光標(biāo)”進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量,如下圖7所示。

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圖7 結(jié)果分析

從測(cè)量中可以看到,本次電源紋波的峰峰值為18mv,Intel在ATX12V規(guī)范中規(guī)定,+12V輸出紋波峰峰值不得超過120mv,+3.3V與+5V紋波峰峰值不得超過50mv,紋波越小電源質(zhì)量就越高。

三步完成紋波噪聲測(cè)試辦法

ZDS5054A示波器具備功能完善的電源分析功能,可以非常方便地測(cè)量電源輸出紋波、噪聲。

第一步:選擇合適的檔位探頭后,點(diǎn)擊【Auto Setup】一鍵捕獲波形信號(hào);

第二步:點(diǎn)擊【通道1】進(jìn)入通道界面,將通道耦合方式改為【交流】;

第三步:打開電源分析功能,選擇【輸出紋波】,測(cè)試類型可以選擇“紋波”和“噪聲”兩種,截止頻率濾除高頻成分得到紋波的主要成分,如下圖8會(huì)自動(dòng)測(cè)試出紋波測(cè)量結(jié)果。

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圖8 紋波自動(dòng)測(cè)試功能

注:測(cè)量結(jié)果表格中有 4 個(gè)項(xiàng)目:

紋波/噪聲電壓:濾波后的電壓有效值;

最大峰值:濾波后的電壓最大峰值;

最小峰值:濾波后的電壓最小峰值;

頻率:濾波后信號(hào)的頻率。

審核編輯:湯梓紅

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