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示(shi)波器之電(dian)源紋波& 噪(zào)聲測量方(fāng)法
來源:http://zlg.cn/sitecn/xydt/1594_894.html   發(fā)布時間:2025-12-16   浏(liú)覽量:45

——轉自(zi)緻遠電子(zǐ)

在大(dà)學時代裏(lǐ),很多電子(zǐ)發燒友都(dōu)喜歡做一(yi)些小☀️的電(dian)子制🔱作,至(zhì)于電路闆(pan)上的供電(diàn)方法,7805、7812是當(dang)之無愧的(de)性價比之(zhi)王,多快好(hǎo)省!而當我(wo)們做的小(xiao)制作出現(xian)故障時候(hòu)❤️,幾乎沒有(you)人會把電(diàn)源帶來的(de)影響列入(ru)考慮範圍(wei),因爲大學(xue)時候制作(zuo)的東西,大(da)多數電路(lu)拓撲結構(gòu)簡單,信号(hào)頻率也不(bú)高,所以即(jí)使電源端(duān)有波動,對(dui)後面的電(diàn)路影響也(ye)不大。

圖1 色(se)溫顯示模(mo)式下一個(ge)9V開關電源(yuán)的波動情(qing)況

以(yi)我們ZDS2024示波(bo)器本身爲(wèi)例,内部的(de)主電源爲(wei)一個開👉關(guān)電源,主闆(pan)上的電源(yuan)分配網絡(luo)要把這個(gè)直流電源(yuan)變成各種(zhong)電壓的直(zhí)流電源(如(rú):+-5V, +3.3V, +12V等等),給CPU以(yǐ)及各個芯(xin)片供電,同(tóng)時我們的(de)風扇也是(shì)随時溫度(dù)動态的在(zài)變化。CPU、IC和風(feng)扇用電量(liàng)很大,而且(qiě)是動态耗(hao)電的,瞬🌍時(shi)電流可能(néng)很大,也可(ke)能很小,但(dan)是電壓必(bi)須平穩(即(ji)紋波和噪(zào)💋聲必須較(jiào)小),以保持(chi)CPU和IC的正常(chang)工作。這都(dou)對電源的(de)平穩性提(ti)出了很高(gao)的要求。

所有的(de)數字示波(bō)器都使用(yong)衰減器和(he)放大器來(lai)調整垂直(zhi)✔️量⛱️程。設置(zhi)衰減以後(hou)示波器本(ben)身的噪聲(sheng)會被放大(da)。因此,測量(liang)噪聲時🏃🏻應(ying)盡可能使(shi)用示波器(qì)最靈敏的(de)量程檔。但(dàn)是示波器(qì)在最靈敏(mǐn)檔下通常(cháng)不具有足(zú)夠的偏置(zhi)範圍可以(yi)把被測直(zhi)流電壓拉(lā)到示波器(qì)屏幕中心(xīn)範圍進行(háng)測試,因此(cǐ)通常需要(yao)利📧用示波(bo)器的AC耦合(hé)功能把直(zhi)流成分濾(lǜ)掉隻測量(liang)AC成分。

基于同樣(yang)的原因,在(zai)電源測量(liang)中也應該(gāi)盡量使用(yòng)1:1的🈲探頭而(ér)不是示波(bō)器标配的(de)10:1的探頭。否(fǒu)則示波器(qì)的噪✍️聲也(yě)🌍會被放大(dà)。

探頭(tóu)帶來的噪(zao)聲是在在(zai)衰減器前(qian)面耦合進(jìn)來的,因此(cǐ)無論衰減(jiǎn)比設置多(duo)少,探頭貢(gong)獻的噪聲(shēng)都是一定(dìng)的。但是,在(zai)✏️某些不正(zheng)确的使用(yong)方法下,探(tàn)頭可🔅能會(hui)帶來額外(wai)的噪聲,一(yī)個典型的(de)例子就是(shì)使用長地(di)線。爲了方(fang)便測試,示(shi)波器⛷️的的(de)無源探頭(tou)通常💰會使(shi)用10cm左右的(de)鳄魚夾形(xíng)式的長地(di)線,但是這(zhè)對于❌電源(yuan)紋波的測(ce)試卻是不(bú)适用🍓的,特(te)别是闆上(shàng)存在開關(guān)電源的場(chǎng)合。由于開(kāi)關電源的(de)切換會在(zài)空間👣産生(sheng)大量的電(diàn)磁輻射,而(ér)示波器探(tan)頭的長地(di)線又恰恰(qia)相當于一(yi)個天線,所(suo)以會從空(kōng)間把大的(de)♈電磁幹擾(rǎo)引入測量(liang)電路。一個(ge)簡單的驗(yan)證方📐法就(jiu)是把🏃‍♀️地線(xian)和探頭🔞前(qián)端接在一(yī)起,靠近被(bèi)測電路(不(bú)直接接觸(chù))就可能在(zài)示波器上(shàng)看到比📐較(jiào)大的開關(guan)噪聲。因此(ci)測量✨過程(chéng)中應該使(shi)用盡可能(neng)短的地線(xiàn)。

圖2 不正确(què)的電源紋(wen)波測量方(fāng)法帶來糟(zāo)糕的測量(liang)🤩結果
圖3 合(hé)理的測量(liang)方式

現在很多(duō)被測件要(yào)求測量出(chū)峰峰值爲(wei)幾毫伏的(de)紋波。這時(shi)🌍候最好用(yong)同軸電纜(lǎn)來進行測(cè)量,雖然同(tong)軸電纜的(de)阻抗隻有(you)50歐姆♊,但是(shi)對于毫偶(ǒu)級别的被(bei)測電源來(lái)說,負載影(ying)響很小,測(ce)試精度非(fēi)常高。

圖4 同(tong)軸電纜

最後要(yao)注意的一(yi)點是,通常(chang)電源測試(shi)都規定了(le)某個頻率(lü)🚶‍♀️範圍🌂内的(de)紋波和噪(zao)聲,比如20MHz以(yǐ)内的,而一(yī)般示波器(qì)的帶寬都(dou)大于這個(ge)要求,因此(ci)測試時可(kě)以打開示(shì)😄波器的帶(dài)寬限制功(gōng)能,這對于(yú)減小高頻(pin)噪🍉聲也會(hui)有比較好(hao)的效果。

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