DC-DC直通車:DC-DC電源波紋的測量方法及儀器要求
發布時間:2014-11-16 責任編輯:echolady
【導讀】本(ben)文(wen)詳(xiang)述(shu)了(le)直(zhi)流(liu)轉(zhuan)換(huan)電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)的(de)測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng),做(zuo)出(chu)爭(zheng)取(qu)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa),對(dui)測(ce)量(liang)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)子(zi)儀(yi)器(qi)做(zuo)出(chu)要(yao)求(qiu),最(zui)後(hou)獲(huo)得(de)正(zheng)常(chang)的(de)電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)依(yi)據(ju)。希(xi)望(wang)閱(yue)讀(du)完(wan)本(ben)文(wen)後(hou),新(xin)手(shou)能(neng)夠(gou)掌(zhang)握(wo)測(ce)量(liang)直(zhi)流(liu)轉(zhuan)電(dian)源(yuan)紋(wen)波(bo)的(de)方(fang)法(fa)。
直流DC-DC電源模塊能夠很大程度上縮短電路設計的時間,降低成本,因此被大量應用在電路設計當中。其中,DC-DC電源模塊的好壞往往由電源波紋指標來決定,電源波紋指標是數字電路穩定工作的前提,為了確保電路順利的工作,就必然要知道直流DC-DC電源模塊的輸出波紋,並進行觀察,確保正常。
danshizaiduiyixieyunxingzhengchangdedianlujinxingceliangshi,wangwanghuiyourendeceliangjieguochuxianpiancha。wenbozhihuichuxianbuzhengchangdepiangaoxianxiang,zhebingbushidianluyouguzhang,ershiceliangfangfacunzaiwenti。
正確的測量方法
限製示波器帶寬為20MHz(大多中低端示波器檔位限製在20MHz,高端產品還有200MHz帶寬限製的選擇),目的是避免數字電路的高頻噪聲影響紋波測量,盡量保證測量的準確性。設置耦合方式為交流耦合,方便測量(以更小檔位來仔細觀測紋波,不關心直流電平)。
保證探頭接地盡量短(測量紋波動輒上百mV的主要原因就是接地線太長),盡jin量liang使shi用yong探tan頭tou自zi帶dai的de原yuan裝zhuang測ce試shi短duan針zhen。如ru果guo沒mei有you測ce試shi短duan針zhen,可ke以yi拆chai除chu探tan頭tou的de接jie地di線xian和he外wai殼ke,露lu出chu探tan頭tou地di殼ke,自zi製zhi接jie地di線xian纏chan繞rao在zai探tan頭tou地di殼ke上shang,保bao證zheng接jie地di線xian長chang度du小xiao於yu1cm。
示(shi)波(bo)器(qi)地(di)懸(xuan)空(kong),隻(zhi)通(tong)過(guo)探(tan)頭(tou)地(di)與(yu)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)的(de)參(can)考(kao)點(dian)共(gong)地(di),不(bu)要(yao)通(tong)過(guo)其(qi)他(ta)方(fang)式(shi)與(yu)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)共(gong)地(di),這(zhe)樣(yang)會(hui)給(gei)紋(wen)波(bo)測(ce)量(liang)引(yin)入(ru)很(hen)大(da)的(de)地(di)噪(zao)聲(sheng)。例(li)如(ru):當示波器和其他儀器共插線板時,其他儀器的開關可能通過接地線給測試帶來噪聲幹擾。
其中第3條是關鍵中的關鍵。接地線過長,其電感效應將給測量係統引入額外的噪聲,如圖1所示。

圖1:探頭接地線的電感效應
對儀器的要求示波器參數要求:支持帶寬限製功能:一般示波器都支持20MHz帶寬限製,如:SDS1102CM。
探頭要求:為了使接地線盡量短,盡量使用探頭的原裝測試短針,若無原裝測試短針,則須自製短接地線:去除探頭接地線套,用金屬絲自行繞製接地短線,推薦五類線中銅絲,強度適中(還是有些偏軟,有更好的請推薦)。其他候選有焊錫絲、刻刀。選擇1X無衰減檔位,一般無源探頭在1X檔位時,其帶寬限製在6MHz/10MHz帶寬,如此在前端可有效濾除高頻噪聲的幹擾,減小紋波測量影響。
真正的紋波應該是什麼樣子?
以下各圖可以讓大家對紋波的相貌大概有個感性認識。被測 DC/DC 模塊輸出3.3V與1.9V兩路電壓。

圖2:3.3V輸出波紋

圖3:測試方法不對3.3V輸出波紋明顯增大

圖4:1.9V輸出波紋

圖5:測試方法不對1.9V 輸出波紋值明顯增大
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