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攻破難題:正確使用示波器測(cè)量電源紋波

發(fā)布時(shí)間:2016-12-13 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】電源紋波測(cè)試在電源質(zhì)量檢測(cè)中是很重要的一項(xiàng)參數(shù),但是怎么準(zhǔn)確的測(cè)量電源紋波卻成了工程師心中的一道難題,到底怎么樣才能攻破這個(gè)難題呢?其實(shí),眾里尋它千百度,暮然回首,方法就在燈火闌珊處。

由于直流穩(wěn)壓電源一般是由交流電源經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的,這就不可避免地在直流電壓中多少帶有一些交流分量,這種疊加在直流穩(wěn)電壓上的交流分量稱之為紋波。
  
一、不正確的紋波測(cè)試
  
在ZDS2024 Plus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1所示。
  
圖1.不正確的紋波測(cè)量方式
  
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]有掌握正確的紋波測(cè)量方法。
  
二、正確的電源紋波測(cè)試方法
  
1、首先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。
  
圖2.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3所示。
  
3、可適當(dāng)?shù)氖褂?ldquo;帶寬限制”功能,可選擇“20MHz”帶寬限制,將不必要的高頻噪聲濾除,如圖3所示。
  
圖3.通道界面參數(shù)設(shè)置
  
4、除此之外,更重要的一點(diǎn)就是要避免電磁輻射等對(duì)信號(hào)的干擾,所以在測(cè)量時(shí)建議使用“接地彈簧”接地,避免長接地線帶來的不必要干擾。
  
圖4.接地的方式的對(duì)比
  
5、觸發(fā)方式可以選用邊沿觸發(fā),觸發(fā)模式可以在Auto/Normal狀態(tài)下均可。
  
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)在屏幕的中央以較好的效果顯示。
  
具體捕獲的紋波如下圖5所示。
  
圖5.正確捕抓的紋波
  
從圖5中可以看出,正確的紋波測(cè)量方式可以清晰的捕抓到正常的紋波,減少了不必要的噪聲和雜波對(duì)紋波的影響,基本上就是一條干凈的紋波了,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)而準(zhǔn)確估測(cè)電源質(zhì)量。
  
紋波測(cè)試一般以峰峰值來表示,具體可以使用【measure】進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,如下截圖ZDS2000系列示波器,能支持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6所示。
  
圖6.紋波的測(cè)量數(shù)據(jù)
  
三、測(cè)量結(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。

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