如何正确的使用示波器测量纹波

2012-11-29 16:15:05来源: 21IC

初级工程师如何正确的使用示波器(示波器原理)测量纹波呢?示波器(示波器使用方法)能够将肉眼看不到的电信号转换成可以看见的图像,便于大家研究各种电现象的变化过程。它是一种用途广泛的电子测量仪器,可以用来观察各种不同信号幅度随时间变化的一些波形曲线,还可以测试各种不同的电量,比如电压、电流、相位差、调幅度等等。本文主要介绍了初级工程师如何正确的使用示波器测量纹波,在接下来的文章中,小编将会与您仪器分享相关知识。

 

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我们利用示波器(示波器的作用)做的任何测量都归结为都电压的测量,该器件可以测量各种波形的电压幅度,既可以用来测量直流电压和正弦电压,还可以测量脉冲或者非正弦电压的幅度。除此之外,示波器还可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值,比如上冲量或者顶部下降量。这一点是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。

如何正确的使用示波器测量纹波常常让一些初级工程师感到很苦恼,他们在进行测量时经常会犯以下几点错误:

(1)使用了一支带长接地引线的示波器探针;

(2)将探针形成的环路和接地引线均置于电源变压器和开关元件附近;

(3)允许示波器探针和输出电容之间存在多余电感。

在电源中,存在大量可以很轻松地与探针耦合的高速、大信号电压和电流波形,其中包括耦合自电源变压器的磁场,耦合自开关节点的电场,以及由变压器互绕电容产生的共模电流。

初级工程师如何正确的使用示波器测量纹波呢?利用正确的测量方法可以大大地改善测得纹波结果。

首先,通常使用带宽限制来规定纹波,以防止拾取并非真正存在的高频噪声。为用于测量的示波器设定正确的带宽限制;

其次,通过取掉探针“帽”,并构成一个拾波器,可以消除由长接地引线形成的天线。将一小段线缠绕在探针接地连接点周围,并将该接地连接至电源。这样做可以缩短暴露于电源附近高电磁辐射的端头长度,从而进一步减少拾波。

在隔离电源中,会产生大量流经探针接地连接点的共模电流。在电源接地连接点和示波器接地连接点之间形成了压降,从而表现为纹波。为防止这一问题的出现就需要特别注意电源设计的共模滤波。

另外,将示波器引线缠绕在铁氧体磁心周围也有助于最小化这种电流。这样就形成了一个共模电感器,其在不影响差分电压测量的同时,还减少了共模电流引起的测量误差。

集成到系统中以后,电源纹波性能甚至会更好。在电源和系统其他组件之间几乎总是会存在一些电感。这种电感可能存在于布线中,抑或只有蚀刻存在于 PWB 上。在芯片周围总是会存在额外的旁路电容,它们就是电源的负载。这二者共同构成一个低通滤波器,进一步降低了电源纹波和/或高频噪声。

在极端情况下,电流短时流经 15 nH 电感和 10 μF 旁路电容的一英寸导体时,该滤波器的截止频率为 400 kHz。这种情况下,就意味着高频噪声将会得到极大降低。该滤波器的截止频率会在电源纹波频率以下,从而有可能大大降低纹波。

电源输出的直流电压应为一固定值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,或多或少会有剩余的交流成分,包含周期性与随机性成分的杂波信号称之为纹波。较大的纹波会影响CPU与GPU正常工作,这个数值越小越好。

初级工程师如何正确的使用示波器测量纹波呢?以上就是小编就此为大家做的相关介绍,相信在小编的讲解下,各位读者对如何正确的使用示波器这个问题都有了更深入的了解吧。在使用示波器时,大家还需注意要让仪器在安全范围内正常工作,这样才能保证仪器和操作人员的安全。

关键字:示波器  测量纹波  直流电压

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/1129/article_6432.html
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