用示波器測(cè)量電源紋波

電源紋波定義

電源紋波是電源性能最直觀的表現(xiàn)，直流穩(wěn)壓電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，不可避免地在直流穩(wěn)壓量中多少帶有一些交流成分，這種疊加在直流穩(wěn)壓上的交流分量就稱之為紋波。

設(shè)置示波器

1.首先探頭要選擇合適的檔位，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，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(cè)量。同時(shí)，記得要將示波器通道的衰減比也調(diào)成X1

2.紋波屬于是交流成分，所以“通道耦合”方式應(yīng)該使用交流耦合方式，從而限制直流信號(hào)的輸入。另外，示波器的垂直檔位可調(diào)范圍是有限制的，所以當(dāng)直流信號(hào)過(guò)大時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)法看到紋波。選擇交流耦合可以只顯示交流紋波信號(hào)，方便觀測(cè)波形。

3.使用帶寬限制功能，一般開(kāi)關(guān)電源輸出的紋波頻率在0~20MHz范圍。而高頻同步開(kāi)關(guān)噪聲和信號(hào)反射等引起的噪聲在0~1GHz范圍。所以建議選擇20MHz帶寬限制，可將不必要的高頻噪聲濾除。

4.為避免電磁輻射等對(duì)信號(hào)的干擾，示波器探頭接地線要求盡量短，通常使用探頭自帶的接地彈簧來(lái)接地。

5.可以通過(guò)FFT功能，對(duì)紋波波形進(jìn)行頻域分析，這樣可以準(zhǔn)確地知道每個(gè)頻點(diǎn)上的噪聲和由開(kāi)關(guān)引起的紋波大小。

總結(jié)一下：探頭盡量用X1檔位、通道耦合方式用交流耦合、開(kāi)帶寬限制20M低通、用接地彈簧針使接地線盡量短。

測(cè)量結(jié)果

將波形垂直方向和水平方向調(diào)整至合適位置后，打開(kāi)示波器的測(cè)量選項(xiàng)，選擇峰峰值即可直接得出紋波峰峰值。那么紋波的峰峰值多少是比較合適的呢？

普通的數(shù)字I/O：電源的紋波噪聲容限比較大，100mV左右都沒(méi)問(wèn)題;

繼電器輸出、光耦輸出的電源：可容忍達(dá)100mV的紋波噪聲;

工業(yè)通訊端口的供電：像RS-232、RS-485、CAN等總線型的電源，本身是數(shù)字信號(hào)，像RS-485、CAN還是差分形式傳輸，對(duì)電源的紋波噪聲不那么敏感，電源的紋波噪聲一般控制在75mV左右即可;

低速、低精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：對(duì)精度和速度要求不高，紋波噪聲控制在50mV一般都能滿足數(shù)據(jù)采集的需求;

給低壓CPU供電的電源：像類似于1.2V、0.8V的CPU供電系統(tǒng)，對(duì)電源的紋波噪聲比較敏感，紋波噪聲大時(shí)容易影響CPU的正常工作，甚至燒壞CPU，一般要求控制在30mV以內(nèi);

高速、高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：對(duì)精度和速度都有較高要求，對(duì)電源的紋波噪聲及其敏感，除要求電源的紋波噪聲小外，還需選用一些高精度、共模抑制比大的運(yùn)放來(lái)配合，電源的紋波噪聲一般都需控制在10mV以內(nèi)。