對(duì)于同一個(gè)電源，使用不同的示波器測(cè)量紋波和噪聲值總是有些差異。甚至使用不同的探頭也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。是什么原因呢？

一、紋波和噪聲的區(qū)別

紋波

由于開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管工作在高頻的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，每一個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程，電能從輸入端被“泵到”輸出端，在輸出電容上形成一個(gè)充電和放電的過(guò)程，從而造成輸出電壓的波動(dòng)，而且此波動(dòng)的頻率與開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率相同，這個(gè)波動(dòng)就是輸出紋波，是疊加在輸出直流上的交流成分，紋波的幅值是該交流成分的波峰與波谷之間的峰峰值。

噪聲

噪聲是開(kāi)關(guān)電源自身產(chǎn)生一種高頻脈沖串，由發(fā)生在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通與截止瞬間產(chǎn)生的尖脈沖所造成，噪聲的頻率比開(kāi)關(guān)頻率高的多，噪聲電壓的大小很大程度上與開(kāi)關(guān)電源的拓?fù)?、變壓器的繞制、電路中的寄生參數(shù)、測(cè)試時(shí)外部的電磁環(huán)境以及PCB的布線設(shè)計(jì)有關(guān)。

基于此，紋波和噪聲的區(qū)分就很好理解了。下面開(kāi)始討論測(cè)量。

二、不同示波器測(cè)試結(jié)果相差的原因

如果不同示波器之間的差別很大，一般是如下幾個(gè)原因：

1、未使用20M帶寬限制

不同的帶寬引入的噪聲值不同，噪聲值會(huì)直接影響Pk-Pk值測(cè)量。

2、未使用接地彈簧

探頭的長(zhǎng)地線與探針在電路板接觸處所形成的環(huán)太大，很容易將空間中的大量電磁干擾引入測(cè)量電路。

3、探頭頻率補(bǔ)償未校正

探頭本身在為補(bǔ)償良好狀態(tài)，幅值測(cè)量本身不準(zhǔn)。

需要注意的是：

一定不能單純以哪個(gè)品牌或者型號(hào)的測(cè)量結(jié)果作為標(biāo)榜去標(biāo)定，認(rèn)為一定是某品牌是對(duì)的、某型號(hào)是對(duì)的、某示波器很貴所以是對(duì)的，這些測(cè)量心態(tài)都是不可取的。測(cè)試結(jié)果在一定范圍內(nèi)出入是十分正常的，畢竟示波器只有8位的ADC，垂直分辨率較差，另外不同示波器的幅頻響應(yīng)曲線也略有不同。

三、測(cè)量過(guò)程中的一點(diǎn)反思

這個(gè)時(shí)候讓人不禁發(fā)問(wèn)：為什么非要20M帶寬限制呢？有什么科學(xué)根據(jù)么？

這個(gè)20M是早期示波器為了避免電源輸出受高頻干擾過(guò)大，來(lái)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易硬件濾波電路。如果要深究，個(gè)人認(rèn)為20M只能是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，而并非理論值了。

四、用更準(zhǔn)確的方式測(cè)量紋波噪聲

目前新型的數(shù)字示波器功能越來(lái)越強(qiáng)，我們不必要一定把自己的思路限制在20M的框架限制里，可以直接通過(guò)數(shù)字濾波的方式，來(lái)得到更準(zhǔn)確的信號(hào)。一般需要使用示波器的三個(gè)功能：FFT、數(shù)字濾波器、統(tǒng)計(jì)測(cè)量