電源紋波是電源質(zhì)量檢測(cè)的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確測(cè)量紋波對(duì)于防止其對(duì)電路造成危害至關(guān)重要。雖然測(cè)量過程看似簡(jiǎn)單，但其中的細(xì)節(jié)也需要我們特別注意。接下來，我們將一同探討在紋波測(cè)量過程中需要關(guān)注的關(guān)鍵事項(xiàng)。

示波器紋波測(cè)試是電源測(cè)試中的重要環(huán)節(jié)。通過選擇合適的示波器和探頭、正確設(shè)置示波器以及遵循測(cè)試步驟和注意事項(xiàng)，可以準(zhǔn)確測(cè)量電源紋波并判斷其是否在允許范圍內(nèi)。同時(shí)，了解紋波的來源和抑制方法也有助于提高電源的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

什么是紋波？

1、紋波的定義

紋波是由于直流穩(wěn)壓電源的電壓波動(dòng)而造成的一種現(xiàn)象，因?yàn)橹绷鞣€(wěn)壓電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓、濾波等環(huán)節(jié)而形成的，由于濾波不徹底，就會(huì)遺留交流成分，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。

2、噪聲是什么？

示波器噪聲是指在測(cè)量信號(hào)時(shí)，示波器自身或外部環(huán)境引入的無(wú)規(guī)律、隨機(jī)的電信號(hào)波動(dòng)。這些噪聲會(huì)干擾信號(hào)的準(zhǔn)確顯示，影響測(cè)量結(jié)果的清晰度和精度。

圖1   噪聲和紋波區(qū)別

兩者主要區(qū)別如圖1和表1所示：

表1  紋波和噪聲的區(qū)別

如何測(cè)量電源紋波？

由于紋波和噪聲的幅度比較小，使用傳統(tǒng)的8bit示波器可能無(wú)法捕捉到較小的紋波信號(hào)，相比較之下，12bit示波器的動(dòng)態(tài)范圍較大，能提供更高的分辨率和更精確的測(cè)量能力，避免由于分辨率不足導(dǎo)致的測(cè)量誤差。

這里用到我們的12bitADC位數(shù)示波器- ZUS5054Pro示波器來進(jìn)行測(cè)試，用到的工具有ZP1010SA探頭和常規(guī)的電源適配器來進(jìn)行紋波測(cè)量。

注意事項(xiàng)

選擇合適的探頭：首先探頭要選擇合適的檔位，一般選擇衰減比例1:1的無(wú)源探頭測(cè)量輸出阻抗及頻率較低的電源紋波，避免不必要的噪聲衰減影響紋波的測(cè)量；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。

圖4   探頭檔位選擇

耦合方式：紋波屬于是交流成分，所以“通道耦合”方式可使用“交流耦合”方式來限制直流信號(hào)的輸入，進(jìn)而觀察波形中的交流成分，也就是紋波，如圖5所示。

圖5   通道界面設(shè)置

帶寬限制：一般將帶寬限制設(shè)置到20MHz，可適當(dāng)?shù)氖褂谩皫捪拗啤惫δ?，來濾除不必要的高頻噪聲濾除，如圖5所示。

阻抗設(shè)置：示波器通道阻抗有1MΩ和50Ω兩種選擇。使用無(wú)源探頭時(shí)，通常選擇1MΩ。同時(shí)，探頭要選擇合適的擋位，電壓較大或者對(duì)帶寬要求較高時(shí)，可使用X10檔；普通情況下建議使用X1檔，以減少紋波測(cè)量的影響。示波器通道的衰減比也要調(diào)成相應(yīng)的檔位。

圖6   探頭界面設(shè)置

觸發(fā)方式可以選用邊沿觸發(fā)，如果需要實(shí)時(shí)觀察紋波信號(hào)，可選擇“Auto（自動(dòng)觸發(fā)）”，如果需要觀察某次測(cè)量時(shí)的波形，可選擇“Normal（正常觸發(fā)）”。

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)建議使用彈簧探針接地，避免長(zhǎng)接地線引入干擾噪聲帶來不必要干擾。