用示波器測(cè)量電源噪聲的3種方法

方法1:使用頻域分析

FFT分析能更深入的分析信號(hào)，如圖5和6所示。在廣闊的“白”噪聲的基礎(chǔ)上明顯多了2個(gè)峰值，49.5MHz和500MHz。

FFT能快速深入的分析噪聲的來源。例如，系統(tǒng)中有33KHz的開關(guān)電源和500MHz的時(shí)鐘，你可以在33KHz和500MHz的地方看到毛刺。毛刺的幅度能讓你粗略的了解一下各個(gè)噪聲源的貢獻(xiàn)有多大。

另外可以通過對(duì)FFT取平均提高毛刺的能見度。平均的方法會(huì)很大程度的消除真隨機(jī)噪聲，能在噪聲中甄別出微小的信號(hào)。

方法2:使用觸發(fā)來觀察和測(cè)量信號(hào)

如果能夠以除隨機(jī)噪聲源之外的信號(hào)作為觸發(fā)并使用平均，那么所有和此信號(hào)不相關(guān)的噪聲元素都會(huì)被減小或者消除。圖7和圖8展示了這種方法。在圖7中，示波器使用500MHz正弦波作為觸發(fā)，并平均64次。紫色的通道是500MHz的觸發(fā)源，在示波器上用另一個(gè)通道測(cè)量。黃色的通道是電源噪聲，把所有和500MHz信號(hào)不相關(guān)的噪聲元素通過平均消除。

圖8是用49.5MHz方波作為觸發(fā)源。圖中只能看到和49.5MHz相關(guān)的噪聲。

方法3:使用示波器

方法3:使用示波器偏置來提高動(dòng)態(tài)范圍

置來提高動(dòng)態(tài)范圍

在本例中，電源是1.5V直流電壓，噪聲是mV級(jí)別的。你可以在把偏置電壓調(diào)節(jié)到1.5V時(shí)使用100mV/格或者更高的范圍。并且使用更敏感的范圍來減少示波器自身的噪聲從而精確的測(cè)量。

制作一個(gè)特別的探頭

很多電源都可以驅(qū)動(dòng)50歐姆負(fù)載。1.5V電壓驅(qū)動(dòng)50歐姆負(fù)載只需要3mA電流。這就可以直接使用50歐姆同軸電纜連接到電源，示波器使用50歐姆輸入來代替10:1的探頭，從而可以更靈敏。也可以使用同軸隔直電容。1:1的探頭很容易制作，如圖9所示，在線末端把外面的金屬殼剝掉，并焊接一個(gè)地線，也可以使用帶彈簧的地。

圖9. 1:1 50歐姆探頭

最終的測(cè)試配置

本配置會(huì)最終實(shí)現(xiàn)下面的目標(biāo)：

低噪聲和大偏置范圍

最好的信噪比

真差分測(cè)量

DC響應(yīng)（無AC耦合）

使用前述的1:1探頭連接到安捷倫N5380A雙SMA探頭前置頭，再連接到1186A探頭放大器，最后連接到示波器。