示波器在測試電源紋波上的應用

1 測量方法

測量紋波首先必須知道正確的測量方法，很多工程師拿數字示波器測量出來(lái)幾百mV的紋波值，和參數規格一比，完全差了幾十的倍數這個(gè)肯定是測量方式不正確造成。下面以鼎陽(yáng)公司的SDS1000為例，進(jìn)行常規測量所采用的正確操作步驟、

打開(kāi)SDS1000的帶寬限制功能，限制示波器帶寬為20MHz，或者是打開(kāi)數字濾波選擇低通濾波功能，調節低通濾波的限制帶寬值，打到20MHz以下，具體效果可以從波形上反饋出來(lái)。目的是避免數字電路的高頻噪聲影響紋波測量，盡量保證測量的準確性;

設置耦合方式為交流耦合，避免因為直流信號過(guò)大示波器顯示不出紋波信號，方便測量(以更小檔位來(lái)仔細觀(guān)測紋波，不關(guān)心直流電平);

保證探頭接地盡量短(測量紋波動(dòng)輒上百mV的主要原因就是接地線(xiàn)太長(cháng))，可以拆除探頭的接地線(xiàn)和外殼，露出探頭地殼，將接地線(xiàn)纏繞在探頭地殼上，這一可以有效的保證接地線(xiàn)長(cháng)度小于1cm;(這是重點(diǎn)，本來(lái)紋波就為小信號，接地線(xiàn)過(guò)長(cháng)產(chǎn)生的電感效應會(huì )對測量產(chǎn)生較大的噪聲干擾)

示波器地懸空，只通過(guò)探頭地與測試信號的參考點(diǎn)共地，不要通過(guò)其他方式與測試設備共地(這樣很可能會(huì )給紋波測量引入很大的地噪聲)。例如：當示波器和其他儀器共插線(xiàn)板時(shí)，其他儀器的開(kāi)關(guān)可能通過(guò)接地線(xiàn)給測試帶來(lái)噪聲干擾。

下圖為接地線(xiàn)長(cháng)度對一個(gè)方波信號產(chǎn)生的影響：

圖 1.1 探頭接地線(xiàn)的電感效應

2 對儀器的要求

示波器參數要求：

支持帶寬限制或數字濾波功能：一般示波器都支持20MHz帶寬限制，也有更為高級的數字濾波功能，如：SDS1000系列。

探頭要求：

為了使接地線(xiàn)盡量短，可以為探頭配置測試短針，或者自制短接地線(xiàn)：去除探頭接地線(xiàn)套，用金屬絲自行繞制接地短線(xiàn)，推薦五類(lèi)線(xiàn)中銅絲，強度適中。也可以用焊錫絲、鋁絲等。

選擇1X無(wú)衰減檔位，一般無(wú)源探頭在1X檔位時(shí)，其帶寬限制在6MHz/10MHz帶寬，如此在前端可有效濾除高頻噪聲的干擾，減小紋波測量影響。如選用10X檔位，不但無(wú)濾波作用，而且對紋波信號衰減嚴重，會(huì )增加觀(guān)察難度。

3 實(shí)際測試一個(gè)紋波圖形：

測量一個(gè)電源紋波，首先用長(cháng)的接地線(xiàn)測試紋波：

圖 3.1 電源0.18V輸出，紋波如上圖(2mv/div檔位SIGLENT自動(dòng)打開(kāi)帶寬限制，方便紋波測量)

同上直接將探頭地金屬殼與地相連測試紋波：

圖 3.2 盡量縮小地線(xiàn)長(cháng)度，明顯信號質(zhì)量好很多