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                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

                    更新時間:2024-08-19      點擊次數:494

                    一、電源紋波探頭

                          電源紋波探頭也叫電源軌探頭(Power rail probe ),60V偏置電壓,1GHz高頻帶寬,用來測量直流電源上的紋波和噪聲電壓。

                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

                    二、紋波&噪聲的基本概念

                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

                    (1)紋波Ripple: 電源濾波電容充放電時電容上的電壓變化

                    (2)噪聲Noise: 高速功率開關器件或者數字電路工作時產生的高頻噪聲電壓


                    三、示波器偏置問題

                    (1)為了在示波器上測量直流電源.上的紋波和噪聲電壓分量,必須把DC電壓分量消除。

                    (2)但前者的電壓可能低于1mV,后者的電壓大小一般在1V--48V,兩者相差1000倍以上。

                    (3)示波器通常沒有足夠的偏置,把DC軌上的噪聲和紋波位移到屏幕中心,來進行所需的測量


                    四、電源紋波探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法有4種:

                         分別是:1:1 無源電壓探頭;10:1 無源電壓探頭;無源傳輸線探頭;紋波電壓探頭。

                    1、紋波電壓測試方法一:使用1:1無源探頭測試

                    優點:信號輸入無衰減,高輸入阻抗

                    缺點:帶寬不高,一般≤6MHz,遠遠小于測量紋波和噪聲的較低要求20MHz帶寬

                    缺點:示波器AC耦合的低頻截至點是10Hz,會導致10Hz及以下頻率的信號不可觀測

                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

                                                             

                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

                     

                    2、紋波電壓測試方法二:10 : 1無源探頭測試

                    優點:高帶寬1GHz,高輸入阻抗

                    缺點:10X的衰減比導致示波器底噪在10mVpp以上,所以不能測量精密電源

                    缺點:示波器AC耦合的低頻截至點是10Hz,會導致10Hz及以下頻率的信號不可觀測


                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法


                                                                                                   

                                                              10X 1X噪聲對比圖

                                       10:1衰減的無源探頭測試紋波會增大示波器噪聲


                    3、紋波電壓測試方法三:無源傳輸線探頭

                    優點:高帶寬1GHz,DC輸入阻抗高,信號無衰減

                    缺點:探頭的耦合電容有低頻截止點,導致1kHz頻率以下的信號無法觀察


                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法


                    4、紋波電壓測試方法四:電源紋波探頭

                    優點:高帶寬1GHz, DC輸入電阻高50kΩ,極低的本底噪聲,信號幾乎無衰減

                    缺點:無


                    五、電源紋波探頭實測


                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法


                    (1)測試產品:9V松下碳性干電池

                    (2)示波器設置: DC耦合,1.25X衰減,50Ω輸入阻抗


                    六、電源紋波探頭噪聲

                    電源軌探頭測試直流電源上紋波和噪聲電壓的方法

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