示波器的電源噪聲如何去分析呢?看小編為你支招
發布時間:2015-05-18 責任編輯:sherry
【導讀】一提到電源噪聲,相信就會引起很多電子工程師的共鳴。我們平時所說的電源噪聲到底是什麼呢?它等同於電源紋波嗎?本文小編將為你一一解答。
事實上,電源噪聲不同於電源紋波,它是出現在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分。而紋波是出現輸出端子間的一種與輸入頻率、開關頻率同步的成分,是疊加在穩定直流信號上的交流幹擾信號。
在電源噪聲的分析過程中,比較經典的方法是使用示波器觀察電源噪聲波形並測量其幅值,據此判斷電源噪聲的來源。但是隨著數字器件的電壓逐步降低、電流逐步升高,電源設計難度增大,在觀察時域波形無法定位故障時,可以通過 FFT(快速傅立葉變換)方fang法fa進jin行xing時shi頻pin轉zhuan換huan,將jiang時shi域yu電dian源yuan噪zao聲sheng波bo形xing轉zhuan換huan到dao頻pin域yu進jin行xing分fen析xi。電dian路lu調tiao試shi時shi,從cong時shi域yu和he頻pin域yu兩liang個ge角jiao度du分fen別bie來lai查zha看kan信xin號hao特te征zheng,可ke以yi有you效xiao地di加jia速su調tiao試shi進jin程cheng。
shiboqidepinyufenxigongnengshitongguofuliyebianhuanshixiande,fuliyebianhuandeshizhishirenheshiyudexuliedoukeyibiaoshiweibutongpinlvdezhengxianboxinhaodewuxiandiejia。womenfenxizhexiezhengxianbodepinlv、幅fu值zhi和he相xiang位wei信xin息xi,就jiu是shi將jiang時shi域yu信xin號hao切qie換huan到dao頻pin域yu的de分fen析xi方fang法fa。數shu字zi示shi波bo器qi采cai樣yang到dao的de序xu列lie是shi離li散san序xu列lie,所suo以yi我wo們men在zai分fen析xi中zhong最zui常chang用yong的de是shi快kuai速su傅fu立li葉ye變bian換huan(FFT)。 FFT算法是對離散傅立葉變換(DFT)算法優化而來,運算量減少了幾個數量級,並且需要運算的點數越多,運算量節約越大。

示波器捕獲的噪聲波形進行FFT變換,有幾個關鍵點需要注意:
1、根據耐奎斯特抽樣定律,變換之後的頻譜展寬(Span)對應與原始信號的采樣率的1/2,如果原始信號的采樣率為1GS/s,則FFT之後的頻譜展寬最多是500MHz;
2、變換之後的頻率分辨率(RBW Resolution Bandwidth)對應於采樣時間的倒數,如果采樣時間為10mS,則對應的頻率分辨率為100Hz;
3、頻(pin)譜(pu)泄(xie)漏(lou),即(ji)信(xin)號(hao)頻(pin)譜(pu)中(zhong)各(ge)譜(pu)線(xian)之(zhi)間(jian)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao),能(neng)量(liang)較(jiao)低(di)的(de)譜(pu)線(xian)容(rong)易(yi)被(bei)臨(lin)近(jin)的(de)高(gao)能(neng)量(liang)譜(pu)線(xian)的(de)泄(xie)漏(lou)所(suo)淹(yan)沒(mei)。避(bi)免(mian)頻(pin)譜(pu)泄(xie)漏(lou)可(ke)以(yi)盡(jin)量(liang)采(cai)集(ji)速(su)率(lv)與(yu)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)同(tong)步(bu),延(yan)長(chang)采(cai)集(ji)信(xin)號(hao)時(shi)間(jian)及(ji)使(shi)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)窗(chuang)函(han)數(shu)。
電源噪聲測量時要求采集的信號時間可以足夠長,可以認為覆蓋到了整個有效信號的時間跨度。ZDS2000係列示波器最高標配250Mpts存儲深度,在捕獲長時間的波形同時能夠保持高采樣率,同時,市麵上多數2000係列示波器最大隻支持8K樣本點的FFT分析,在1G采樣率的情況下,頻率分辨率僅有125KHz,多數情況都無法準確判斷信號頻譜分布。ZDS2000係列示波器拒絕單純的功能堆砌,內部采用了專業的處理芯片,突破技術壁壘,將FFT分析點數升級至4M樣本點,同樣在1G采樣率的情況下頻率分辨率能精確到250Hz,可以準確分析出電路中的幹擾噪聲來源,大大提高了示波器FFT的實用價值。
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