摘要
紋波測試在電源質(zhì)量檢測中十分重要，雖然看似簡單，但卻包含諸多細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)在您測試的時(shí)候是否面面俱到？我們又如何把一項(xiàng)簡單的測試真正做到完美呢？此文可以用于參考。
由于直流穩(wěn)壓電源一般是由交流電源經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流電壓中多少帶有一些交流分量，這種疊加在直流穩(wěn)電壓上的交流分量稱之為紋波。
一、不正確的紋波測試
在ZDS2024 Plus示波器中接入一個(gè)3.3V的電源信號，探頭檔位使用X10檔，進(jìn)行電源紋波的測量，點(diǎn)擊【Auto Setup】之后，經(jīng)過調(diào)解水平時(shí)基，垂直檔位和垂直偏移，可以得到如下圖1所示。
  圖1 不正確的紋波測量方式
從圖中可以看出，所測的波形夾雜著許多的噪聲和雜波，直流、交流波形混在一起，沒辦法清晰的觀察紋波，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的測量紋波的值。很多工程師測量紋波出現(xiàn)這種情況是因?yàn)闆]有掌握正確的紋波測量方法。
二、正確的電源紋波測試方法
1、首先探頭要選擇合適的檔位，如果電壓比較大，或者對帶寬要求比較高的情況下可使用X10檔，普通情況下建議使用X1檔，避免不必要的噪聲衰減影響紋波的測量。
 
圖2 探頭檔位選擇
2、紋波屬于是交流成分，所以“通道耦合”方式可使用“交流”方式，限制直流信號的輸入，如圖3所示。
3、可適當(dāng)?shù)氖褂谩皫捪拗啤惫δ埽蛇x擇“20MHz”帶寬限制，將不必要的高頻噪聲濾除，如圖3所示。
圖3 通道界面參數(shù)設(shè)置
4、除此之外，更重要的一點(diǎn)就是要避免電磁輻射等對信號的干擾，所以在測量時(shí)建議使用“接地彈簧”接地，避免長接地線帶來的不必要干擾。
  圖4 接地的方式的對比
5、觸發(fā)方式可以選用邊沿觸發(fā)，觸發(fā)模式可以在Auto/Normal狀態(tài)下均可。
6、適當(dāng)調(diào)整水平時(shí)基，垂直檔位和垂直偏移，使波形信號在屏幕的中央以較好的效果顯示。
具體捕獲的紋波如下圖5所示。
圖5 正確捕抓的紋波
從圖5中可以看出，正確的紋波測量方式可以清晰的捕抓到正常的紋波，減少了不必要的噪聲和雜波對紋波的影響，基本上就是一條干凈的紋波了，在這樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行電源紋波測量，可以更精確的測量紋波的值，進(jìn)而準(zhǔn)確估測電源質(zhì)量。
紋波測試一般以峰峰值來表示，具體可以使用【measure】進(jìn)行自動(dòng)測量，ZDS2000系列示波器支持51種真正意義的參數(shù)測量統(tǒng)計(jì)功能，基于全存儲(chǔ)深度的基礎(chǔ)上測量紋波的參數(shù)，或者也可以使用“一鍵光標(biāo)”進(jìn)行手動(dòng)測量，如下圖6所示。
  圖6 紋波的測量數(shù)據(jù)
三、測量結(jié)果分析
從測量中可以看到，本次電源紋波的峰峰值為18mv，Intel在ATX12V規(guī)范中規(guī)定，+12V輸出紋波峰峰值不得超過120mv，+3.3V與+5V紋波峰峰值不得超過50mv，紋波越小電源質(zhì)量就越高。
四、拓展
ZDS2014、ZDS2024、ZDS2024 Plus示波器具備功能完善的電源分析功能，開發(fā)者可以非常方便地測量輸出紋波、1~40次諧波含量、開關(guān)電源的功率、MOS管的開關(guān)損耗以及開關(guān)元件的安全工作區(qū)等大量的參數(shù)，可以大大提升開發(fā)效率。
總結(jié)
ZDS2024 Plus示波器輕松幫您搞定電源紋波測試，51種真正意義的參數(shù)測量，基于全存儲(chǔ)深度的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確測量出您想要的數(shù)據(jù)。
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