示(shi)波器之電(diàn)源紋波& 噪(zào)聲測量方(fang)法
來源:http://zlg.cn/sitecn/xydt/1594_894.html 發(fā)布時間:2025-12-18 浏(liú)覽量:45
——轉自(zi)緻遠電子(zi)
在大(dà)學時代裏(lǐ)，很多電子(zǐ)發燒友都(dōu)喜歡做一(yī)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(dāng)之無愧的(de)性價比之(zhī)王，多☔快好(hao)🏒省！而當我(wo)們做的小(xiao)制作出現(xiàn)故障時候(hòu)，幾乎沒有(yǒu)人會🌈把電(dian)源帶來的(de)影響列入(rù)考慮範圍(wéi)，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(hao)頻率也不(bu)高，所以即(jí)使電源端(duān)有波動，對(duì)🐕後面的電(diàn)路影響也(ye)不大。
今天的電(diàn)子電路（比(bǐ)如電子測(ce)量儀器、多(duo)媒體産品(pin)）的電平🔱切(qie)換速度、信(xin)号複雜度(du)比以前更(geng)高，同時芯(xin)片的封裝(zhuang)🛀🏻和信👌号幅(fú)🐕值卻越來(lai)越小，對電(diàn)源波動更(gèng)加敏感🔴。因(yin)此，電路設(shè)計者們比(bi)以前會更(gèng)關心電源(yuan)端帶來的(de)影響。
圖1 色(se)溫顯示模(mo)式下一個(ge)9V開關電源(yuan)的波動情(qíng)況
以(yi)我們ZDS2024示波(bō)器本身爲(wei)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(zhǒng)電壓的直(zhí)流電源（如(ru)：+-5V, +3.3V, +12V等等），給CPU以(yǐ)及各個芯(xīn)片供電，同(tóng)時⭐我們的(de)🚶風扇也是(shi)随時溫度(dù)動态的在(zài)變化。CPU、IC和😍風(fēng)扇用電🌈量(liàng)很大，而✏️且(qiě)是動态🏃🏻♂️耗(hào)電的，瞬時(shí)電流可能(néng)很大，也可(ke)能很小，但(dan)是電壓必(bì)須平穩📧（即(jí)紋波和噪(zào)聲必須較(jiào)小），以保☂️持(chi)CPU和IC的正常(cháng)工☎️作。這♋都(dou)對電源的(de)平穩性提(ti)出📱了很高(gao)的要求。
基于同樣(yàng)的原因，在(zài)電源測量(liang)中也應該(gai)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(fou)則示波器(qi)的噪聲也(ye)會被放大(da)。
探頭(tou)帶來的噪(zào)聲是在在(zài)衰減器前(qian)面耦合進(jin)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(ding)的。但⭐是，在(zài)某些不正(zheng)🔆确的使用(yong)方法下，探(tan)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(bu)适用的，特(te)别是闆上(shang)存在開關(guan)電源的場(chǎng)合。由于開(kāi)關電源的(de)切換會在(zài)空間産生(shēng)大量的電(diàn)磁輻射，而(er)示波器探(tan)頭的長地(dì)線又恰恰(qià)相當于一(yī)個天線，所(suo)以會從空(kong)間把大的(de)電磁⭐幹擾(rǎo)引入測量(liang)電路。一個(gè)簡單的驗(yan)證方法就(jiu)是把地線(xiàn)和探頭前(qián)端接在一(yī)起，靠近被(bei)測電路（不(bú)直接接觸(chù)）就可能在(zài)示波器上(shàng)看到比🌈較(jiao)大的開關(guan)噪聲。因此(ci)測量過程(cheng)中應該使(shǐ)用盡可能(neng)短的地線(xiàn)。
圖2 不正确(què)的電源紋(wén)波測量方(fang)法帶來糟(zāo)糕的測量(liàng)結果
圖3 合(he)理的測量(liang)方式
現在很多(duō)被測件要(yao)求測量出(chu)峰峰值爲(wèi)幾毫伏的(de)紋波。這時(shí)候最好用(yong)同軸電纜(lan)來進行測(ce)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(lai)說，負載影(yǐng)響很小，測(ce)試精度非(fēi)常高。
圖4 同(tóng)軸電纜
最後要(yào)注意的一(yi)點是，通常(cháng)電源測試(shi)都規定了(le)某🌈個頻率(lǜ)範圍内的(de)紋波和噪(zào)聲，比如２０ＭＨｚ以(yi)内的，而一(yī)般示波🈲器(qi)的☀️帶寬都(dōu)大于這個(ge)要求，因此(cǐ)測試時可(kě)以打開示(shì)🧑🏽🤝🧑🏻波器的帶(dai)寬限制功(gōng)能，這對于(yú)減小高頻(pin)噪聲也會(hui)有比較好(hǎo)的效果。
- 小(xiǎo)結一下，對(duì)于電源紋(wén)波噪聲的(de)測試，通常(chang)需要注意(yi)🌈以下幾點(dian)：
- 盡量(liang)使用自制(zhi)的電源測(ce)試探頭;
- 盡量使(shǐ)用示波器(qì)最靈敏的(de)量程檔；
- 盡(jin)量使用小(xiao)衰減比的(de)探頭；
- 探頭的接(jie)地線盡量(liang)短；
- 根(gen)據需要使(shi)用帶寬限(xiàn)制功能。