隨著電源軌電壓(rail voltage)和容差越來越小，對電源完整性進行精確測量也變得越來越困難。過去，任何示波器都能夠測量5V電源軌上10%容差的漣波(ripple)，因為500mV要求遠高于示波器的噪聲位準(zhǔn)(noise level);但現(xiàn)在，無論使用何種示波器都難以測量1V電源軌上2%容差的漣波電壓。下面介紹了五種利用示波器精確測量電源完整性的技巧。

圖1：電源軌直流電壓及其容差

技巧1：調(diào)整顯示特性

波形強度(waveform intensity)

測量電源軌直流電壓容差需要測出最壞情況下的電壓峰-峰值(Vpp)，這可透過自動化測量完美實現(xiàn);有時目測判定也很有用，所有示波器均有顯示設(shè)置，使用者可透過該設(shè)定改變波形強度。該強度值通常被設(shè)為約50%，將強度設(shè)為更高的值可讓使用者更輕松地查看出現(xiàn)頻率較低的波形對應(yīng)的示波器像素。但增加波形強度的不利之處在于，這樣更難以判斷任何特定像素上顯示波形的出現(xiàn)頻率;雖然這對于觀察調(diào)變信號很重要，但這種分辨率對于電源完整性測量通常并不重要。

無限持續(xù)時間(Infinite persistence)

打開無限持續(xù)時間模式可讓連續(xù)采集的波形累迭顯示;無限持續(xù)時間對于建檔也非常有用，示波器可顯示較長時間內(nèi)的直流電壓容差范圍。

色彩分級(Color grading)

打開色彩分級模式可生成電源軌波形的3D圖;色彩分級結(jié)合無限持續(xù)時間顯示有助于更深入地認識電源軌信號。

技巧2：降低噪聲

選擇低噪聲示波器

如果信號強度小于示波器和探棒/纜線系統(tǒng)的噪聲，你永遠也測量不出該信號。信號在進入示波器后、進入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)前，會迭加前端噪聲;然后每個儲存的樣本除了包含原始的信號值，也會存在一些偏移量(offset)，偏移量大小取決于獲取樣本時存在的噪聲大小。使用者將在示波器的顯示屏上看到較粗波形，不要將它與快速更新速率相混淆。大于真實信號的峰-峰值會顯示并被測量到。

最好的方法是使用噪聲更低的示波器。如何確定示波器的噪聲水平?大多數(shù)示波器制造商都會提供產(chǎn)品規(guī)格表，列出該特定示波器的典型均方根(RMS)噪聲值;這些噪聲值是根據(jù)大量示波器樣本所特征化。噪聲是一種特征(characteristic)而非規(guī)格，制造商只會提供RMS噪聲的典型值，但噪聲的峰-峰值其實才是影響精確測量漣波的重要因素。

圖2：噪聲是導(dǎo)致電源軌直流漣波測量不準(zhǔn)確的主要原因

一個簡單的方法是自己測量?？焖偬卣骰瘍H需幾分鐘，且無需使用外部設(shè)備。斷開示波器的所有輸入，打開Vpp測量，設(shè)置噪聲測量的垂直刻度和采樣率，讓示波器運行，直到獲得穩(wěn)定且一致的Vpp噪聲值。噪聲水平取決于垂直靈敏度設(shè)置、帶寬設(shè)置和阻抗選擇(50Ω或1MΩ)，并且在同一示波器上的不同信道上會存在微小的差別。

不同制造商的示波器的噪聲水平差異可能會高達100%，如果需要精確地測量漣波，請確保選擇噪聲水平更低的示波器。

選擇噪聲最低的信號路徑阻抗

用于測量電源完整性的示波器通常具有兩種信號路徑阻抗：50Ω和1MΩ;使用者可以使用支持其中任意一種阻抗的探棒，或者使用纜線來完成電源軌測量。

對于具有上述兩種阻抗的示波器來說，50Ω阻抗通常噪聲更小，且支持示波器全帶寬。1MΩ路徑上的噪聲可能是50Ω路徑上的噪聲的兩到三倍，并且1MΩ路徑上的帶寬通常限制為500MHz，因此50Ω路徑是測量電源完整性的最佳選擇。

電源軌的輸出阻抗通常為mΩ等級。對于沒有任何探棒的纜線測量設(shè)備來說，50Ω路徑具有50Ω的直流輸入阻抗，會產(chǎn)生一些負載效應(yīng)，從而會減小電源軌直流幅度值。使用專用電源完整性探棒，例如具有50kΩ輸入阻抗的R&S RT-ZPR20，可以最大限度地減低該問題的影響。