示波器電源紋波分析及測試

　　紋波（ripple）的定義是指在直流電壓或電流中，疊加在直流穩定量上的交流分量。

　　它主要有以下害處：容易在用電器上產(chǎn)生諧波，而諧波會(huì )產(chǎn)生更多的危害；降低了電源的效率；較強的紋波會(huì )造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導致燒毀用電器；會(huì )干擾數字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作；會(huì )帶來(lái)噪音干擾，使圖像設備、音響設備不能正常工作。

　　二、紋波、紋波系數的表示方法

　　可以用有效值或峰值來(lái)表示，或者用絕對量、相對量來(lái)表示；

　　單位通常為：mV

　　例如：一個(gè)電源工作在穩壓狀態(tài)，其輸出為12V5A，測得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對量，而相對量，即紋波系數=紋波電壓/輸出電壓=10mv/12V=0.12%。

　　三、紋波的測試方法

　　以20M示波器帶寬為限制標準，電壓設為PK-PK（也有測有效值的），去除示波器控頭上的夾子與地線(xiàn)（因為這個(gè)本身的夾子與地線(xiàn)會(huì )形成環(huán)路，像一個(gè)天線(xiàn)接收雜訊，引入一些不必要的雜訊），使用接地環(huán)（不使用接地環(huán)也可以，不過(guò)要考慮其產(chǎn)生的誤差），在探頭上并聯(lián)一個(gè)10UF電解電容與一個(gè)0.1UF瓷片電容，用示波器的探針直接進(jìn)行測試；如果示波器探頭不是直接接觸輸出點(diǎn)，應該用雙絞線(xiàn)，或者50Ω同軸電纜方式測量。

　　四、開(kāi)關(guān)電源紋波的主要分類(lèi)

　　開(kāi)關(guān)電源輸出紋波主要來(lái)源于五個(gè)方面：輸入低頻紋波；高頻紋波；寄生參數引起的共模紋波噪聲；功率器件開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的超高頻諧振噪聲；閉環(huán)調節控制引起的紋波噪聲。

　　五、電源紋波測試

　　紋波是疊加在直流信號上的交流干擾信號，是電源測試中的一個(gè)很重要的標準。尤其是作特殊用途的電源，如激光器電源，紋波則是其致命要害之一。所以，電源紋波的測試就顯得極為重要。

　　電源紋波的測量方法大致分為兩種：一種是電壓信號測量法；另一鐘是電流信號測量法。

　　一般對于恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源，都可以用電壓信號測量法。而對于紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法。

　　電壓信號測量紋波是指，用示波器測量疊加在直流電壓信號上的交流紋波電壓信號。對于恒壓源，測試可以直接用電壓探頭測量輸出到負載上的電壓信號。對于恒流源的測試，則一般是通過(guò)使用電壓探頭，測量采樣電阻兩端的電壓波形。整個(gè)測試過(guò)程中，示波器的設置是能否采樣到真實(shí)信號的關(guān)鍵。

　　所用的儀器是：配有電壓測量探頭的TDS1012B示波器。

　　測量之前需要進(jìn)行如下設置。

　　1.通道設置：

　　耦合：即通道耦合方式的選擇。紋波是疊加在直流信號上的交流信號，所以，我們要測試紋波信號就可以去掉直流信號，直接測量所疊加的交流信號就好。

　　寬帶限制：關(guān)

　　探頭：首先選用電壓探頭的方式。然后選擇探頭的衰減比例。必須與實(shí)際所用探頭的衰減比例保持一致，這樣從示波器所讀取數才是真實(shí)的數據。比如，所用電壓探頭放在×10檔，則此時(shí)，這里的探頭的選項也必須設置為×10檔。

2.觸發(fā)設置：

　　類(lèi)型：邊沿

　　信源：實(shí)際所選擇的通道，如，準備用CH1通道進(jìn)行測試，則此處就應該選擇為CH1。

　　斜率：上升。

　　觸發(fā)方式：如果是在實(shí)時(shí)地觀(guān)察紋波信號，則選擇‘自動(dòng)’觸發(fā)。示波器會(huì )自動(dòng)跟隨實(shí)際所測信號的變化，并顯示。這個(gè)時(shí)候，你也可通過(guò)設置測量按鈕，實(shí)時(shí)地顯示你所需要的測量的數值。但是，如果你想要捕捉某次測量時(shí)的信號波形，則需要將觸發(fā)方式設置為‘正?！|發(fā)。此時(shí)，還需要設置觸發(fā)電平的大小。一般當你知道你所測量的信號峰值時(shí)，將觸發(fā)電平設置為所測信號峰值的1/3處。如果不知道，則觸發(fā)電平可以設置的稍微小一些。