如何正確的使用示波器測量紋波
2012/12/18  9:07:00

我們利用示波器(示波器的作用)做的任何測量都歸結為都電壓的測量,該器件可以測量各種波形的電壓幅度,既可以用來測量直流電壓和正弦電壓,還可以測量脈沖或者非正弦電壓的幅度。除此之外,示波器還可以測量一個脈沖電壓波形各部分的電壓幅值,比如上沖量或者頂部下降量。這一點是其他任何電壓測量儀器都不能比擬的。
如何正確的使用示波器測量紋波常常讓一些初級工程師感到很苦惱,他們在進行測量時經(jīng)常會犯以下幾點錯誤:
(1)使用了一支帶長接地引線的示波器探針;
(2)將探針形成的環(huán)路和接地引線均置于電源變壓器和開關元件附近;
(3)允許示波器探針和輸出電容之間存在多余電感。
在電源中,存在大量可以很輕松地與探針耦合的高速、大信號電壓和電流波形,其中包括耦合自電源變壓器的磁場,耦合自開關節(jié)點的電場,以及由變壓器互繞電容產(chǎn)生的共模電流。
初級工程師如何正確的使用示波器測量紋波呢?利用正確的測量方法可以大大地改善測得紋波結果。
首先,通常使用帶寬限制來規(guī)定紋波,以防止拾取并非真正存在的高頻噪聲。為用于測量的示波器設定正確的帶寬限制;
其次,通過取掉探針“帽”,并構成一個拾波器,可以消除由長接地引線形成的天線。將一小段線纏繞在探針接地連接點周圍,并將該接地連接至電源。這樣做可以縮短暴露于電源附近高電磁輻射的端頭長度,從而進一步減少拾波。
在隔離電源中,會產(chǎn)生大量流經(jīng)探針接地連接點的共模電流。在電源接地連接點和示波器接地連接點之間形成了壓降,從而表現(xiàn)為紋波。為防止這一問題的出現(xiàn)就需要特別注意電源設計的共模濾波。
另外,將示波器引線纏繞在鐵氧體磁心周圍也有助于小化這種電流。這樣就形成了一個共模電感器,其在不影響差分電壓測量的同時,還減少了共模電流引起的測量誤差。
集成到系統(tǒng)中以后,電源紋波性能甚至會更好。在電源和系統(tǒng)其他組件之間幾乎總是會存在一些電感。這種電感可能存在于布線中,抑或只有蝕刻存在于 PWB 上。在芯片周圍總是會存在額外的旁路電容,它們就是電源的負載。這二者共同構成一個低通濾波器,進一步降低了電源紋波和/或高頻噪聲。
在極端情況下,電流短時流經(jīng) 15 nH 電感和 10 μF 旁路電容的一英寸導體時,該濾波器的截止頻率為 400 kHz。這種情況下,就意味著高頻噪聲將會得到極大降低。該濾波器的截止頻率會在電源紋波頻率以下,從而有可能大大降低紋波。
電源輸出的直流電壓應為一固定值, 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的,或多或少會有剩余的交流成分,包含周期性與隨機性成分的雜波信號稱之為紋波。較大的紋波會影響CPU與GPU正常工作,這個數(shù)值越小越好。
初級工程師如何正確的使用示波器測量紋波呢?以上就是小編就此為大家做的相關介紹,相信在小編的講解下,各位讀者對如何正確的使用示波器這個問題都有了更深入的了解吧。在使用示波器時,大家還需注意要讓儀器在安全范圍內(nèi)正常工作,這樣才能保證儀器和操作人員的安全。

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