泰克示波器解密電源紋波測試誤區應用說明

　　現今社會，電子產品已經廣泛應用到日常生活中。電子產品都離不開電源，而電源部件也是大多數電子產品故障的最主要原因。泰克示波器是電源設計工程師必不可少的測試工具。

　　輸出電壓紋波是指疊加在直流電壓上的交流成分，是電源測試中的一個很重要的指標。開關電源的電壓紋波一般由開關電壓經電感電容濾波后產生(由開關頻率，輸入輸出電壓，拓撲結構，電感，電容決定)，同時還受工頻電壓整流，干擾，負載波動等的影響。電壓紋波做為一個輸出電壓指標，要滿足后端元器件或設備使用要求。如果測試結果不滿足要求，一般需要增加濾波器件或者改變設計，造成項目成本的增加或交期延長。

　　但是，電源紋波測試中工程師常常會遇到以下測試誤區：

　　1. 帶寬限制

　　帶寬限制是使用示波器測試中首要應該考慮的因素，測試一般使用20MHz帶寬限制(非固定，以后端芯片實際要求為準)，而開關電源行業使用的示波器和探頭一般都在幾百MHz，如果忘記做相應的帶寬限制，會使測試結果差之千里。

　　2. 長地線 or 短底線

　　很多工程師都使用探頭標配的鱷魚夾地線進行測試，但是這樣的話，會造成地環路很大，引入更多的噪聲，特別是長地線經過一些高噪聲器件(比如電感，開關管等)時，測試結果會遠大于短地線。

　　3. 探頭衰減比(10:1 or 1:1)

　　測試工程師都習慣于在測試電壓紋波時使用示波器標配的10:1探頭進行測試，10:1衰減比的探頭就是把信號在探頭內部衰減10倍，然后示波器顯示波形的時候再放大十倍，在放大的過程中會把示波器底噪也同步放大并疊加在測試的電壓紋波上，因此使用10：1探頭會使電壓紋波測試結果變大。測試靈敏度也會受探頭衰減比影響，市面上示波器最高靈敏度基本都是1mV/div，但是配合10：1探頭最高靈敏度會下降到10mV/div，無法進行10mV以下電壓紋波的測試。

　　另外，市面上所有10:1/1:1衰減比可調探頭在1:1下都不能滿足電壓紋波測試需求，因為所有這些探頭在1:1下帶寬都小于20MHz.

　　4. 示波器垂直刻度設置是否合理

　　由于垂直分辨率已經由固定的ADC位數所決定，示波器垂直刻度越大，其底噪以及測試誤差就越大，如果測試電壓紋波時垂直刻度設置不合理，就會造成非常離譜的結果。我們建議測試電壓紋波時要把垂直刻度調整到波形顯示高度至少超過1格 (推薦2-3格)。

　　4系列MSO的12位ADC及新型 High Res 模式實現了業界領先的垂直分辨率。

　　5. 示波器偏置能力是否足夠

　　測試電壓紋波時要設置合適的垂直刻度，而設置合適的垂直刻度就需要示波器或者探頭有足夠的偏置能力，泰克MDO3000、MDO3系示波器提供業界最強大的偏置能力，可以滿足大多數直流電壓的紋波測試。如果使用的示波器偏置能力不足以滿足電壓紋波的測試需求，那么就需要使用AC耦合進行測試。

　　6. BNC同軸線纜如何測試電源紋波

　　在用戶測試現場，也常常會看到客戶使用BNC同軸線纜進行電壓紋波測試，但是基于阻抗匹配的要求，使用BNC線纜測試時，示波器阻抗一定要設置為50ohm。

　　但是該方法會產生兩個問題：1)會使待測信號增加一個50ohm的負載并進行分壓，測試結果會稍微偏低。2)示波器在50ohm阻抗匹配下都不支持AC耦合，因此當示波器偏置能力不夠時，使用BNC線纜無法測試電壓紋波。

　　西安安泰測試和泰克廠家合作多年，具備泰克示波器以及電源紋波測試專業的技術支持和選型能力，如果大家在使用泰克示波器過程中有什么問題，歡迎訪問安泰測試網。