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DC-DC電源波紋的測量方法及儀器要求

閱讀:192發布時間:2014-12-11

直流DC-DC電源模塊能夠很大程度上縮短電路設計的時間,降低成本,因此被大量應用在電路設計當中。其中,DC-DC電源模塊的好壞往往由電源波紋指標來決定,電源波紋指標是數字電路穩定工作的前提,為了確保電路順利的工作,就必然要知道直流DC-DC電源模塊的輸出波紋,并進行觀察,確保正常。

但是在對一些運行正常的電路進行測量時,往往會有人的測量結果出現偏差。紋波值會出現不正常的偏高現象,這并不是電路有故障,而是測量方法存在問題。

正確的測量方法

限制示波器帶寬為20MHz(大多中低端示波器檔位限制在20MHz,產品還有200MHz帶寬限制的選擇),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,方便測量(以更小檔位來仔細觀測紋波,不關心直流電平)。

保證探頭接地盡量短(測量紋波動輒上百mV的主要原因就是接地線太長),盡量使用探頭自帶的原裝測試短針。如果沒有測試短針,可以拆除探頭的接地線和外殼,露出探頭地殼,自制接地線纏繞在探頭地殼上,保證接地線長度小于1cm。

示波器地懸空,只通過探頭地與測試信號的參考點共地,不要通過其他方式與測試設備共地,這樣會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板時,其他儀器的開關可能通過接地線給測試帶來噪聲干擾。

其中第3條是關鍵中的關鍵。接地線過長,其電感效應將給測量系統引入額外的噪聲,如圖1所示。

對儀器的要求

示波器參數要求:支持帶寬限制功能:一般示波器都支持20MHz帶寬限制,如:SDS1102CM。

探頭要求:為了使接地線盡量短,盡量使用探頭的原裝測試短針,若無原裝測試短針,則須自制短接地線:去除探頭接地線套,用金屬絲自行繞制接地短線,推薦五類線中銅絲,強度適中(還是有些偏軟,有更好的請推薦)。其他候選有焊錫絲、刻刀。選擇1X無衰減檔位,一般無源探頭在1X檔位時,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。

真正的紋波應該是什么樣子?

以下各圖可以讓大家對紋波的相貌大概有個感性認識。被測 DC/DC 模塊輸出3.3V與1.9V兩路電壓。


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