提高電源質量,如何用示波器正確測量電源紋波
發布時間:2016-06-17 責任編輯:susan
【導讀】電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)測(ce)試(shi)在(zai)電(dian)源(yuan)質(zhi)量(liang)檢(jian)測(ce)中(zhong)是(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)項(xiang)參(can)數(shu),但(dan)是(shi)怎(zen)麼(me)準(zhun)確(que)的(de)測(ce)量(liang)電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)卻(que)成(cheng)了(le)工(gong)程(cheng)師(shi)心(xin)中(zhong)的(de)一(yi)道(dao)難(nan)題(ti),到(dao)底(di)怎(zen)麼(me)樣(yang)才(cai)能(neng)攻(gong)破(po)這(zhe)個(ge)難(nan)題(ti)呢(ne)?其(qi)實(shi),眾(zhong)裏(li)尋(xun)它(ta)千(qian)百(bai)度(du),暮(mu)然(ran)回(hui)首(shou),方(fang)法(fa)就(jiu)在(zai)燈(deng)火(huo)闌(lan)珊(shan)處(chu)。
由於直流穩壓電源一般是由交流電源經整流、濾波、穩壓等環節而形成的,這就不可避免地在直流電壓中多少帶有一些交流分量,這種疊加在直流穩電壓上的交流分量稱之為紋波。
一、不正確的紋波測試
在ZDS2024 Plus示波器中接入一個3.3V的電源信號,探頭檔位使用X10檔,進行電源紋波的測量,點擊【Auto Setup】之後,經過調解水平時基,垂直檔位和垂直偏移,可以得到如下圖1所示。

圖1 不正確的紋波測量方式
從圖中可以看出,所測的波形夾雜著許多的噪聲和雜波,直流、交(jiao)流(liu)波(bo)形(xing)混(hun)在(zai)一(yi)起(qi),沒(mei)辦(ban)法(fa)清(qing)晰(xi)的(de)觀(guan)察(cha)紋(wen)波(bo),導(dao)致(zhi)無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)的(de)測(ce)量(liang)紋(wen)波(bo)的(de)值(zhi)。很(hen)多(duo)工(gong)程(cheng)師(shi)測(ce)量(liang)紋(wen)波(bo)出(chu)現(xian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)是(shi)因(yin)為(wei)沒(mei)有(you)掌(zhang)握(wo)正(zheng)確(que)的(de)紋(wen)波(bo)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。
二、正確的電源紋波測試方法
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量。

圖2 探頭檔位選擇
2、紋波屬於是交流成分,所以“通道耦合”方式可使用“交流”方式,限製直流信號的輸入,如圖3所示。
3、可適當的使用“帶寬限製”功能,可選擇“20MHz”帶寬限製,將不必要的高頻噪聲濾除,如圖3所示。

圖3 通道界麵參數設置
4、除此之外,更重要的一點就是要避免電磁輻射等對信號的幹擾,所以在測量時建議使用“接地彈簧”接地,避免長接地線帶來的不必要幹擾。

圖4 接地的方式的對比
5、觸發方式可以選用邊沿觸發,觸發模式可以在Auto/Normal狀態下均可。
6、適當調整水平時基,垂直檔位和垂直偏移,使波形信號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zhong可ke以yi看kan出chu,正zheng確que的de紋wen波bo測ce量liang方fang式shi可ke以yi清qing晰xi的de捕bu抓zhua到dao正zheng常chang的de紋wen波bo,減jian少shao了le不bu必bi要yao的de噪zao聲sheng和he雜za波bo對dui紋wen波bo的de影ying響xiang,基ji本ben上shang就jiu是shi一yi條tiao幹gan淨jing的de紋wen波bo了le,在zai這zhe樣yang的de基ji礎chu上shang進jin行xing電dian源yuan紋wen波bo測ce量liang,可ke以yi更geng精jing確que的de測ce量liang紋wen波bo的de值zhi,進jin而er準zhun確que估gu測ce電dian源yuan質zhi量liang。
紋波測試一般以峰峰值來表示,具體可以使用【measure】進行自動測量,如下截圖ZDS2000係列示波器,能支持51種真正意義的參數測量統計功能,基於全存儲深度的基礎上測量紋波的參數,或者也可以使用“一鍵光標”進行手動測量,如下圖6所示。

圖6 紋波的測量數據
三、測量結果分析
從測量中可以看到,本次電源紋波的峰峰值為18mv,Intel在ATX12V規範中規定,+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,紋波越小電源質量就越高。
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