今天聊一聊如何测量电源的纹波。
1、纹波的测量点要求
纹波测量点要选择靠近负载的地方,例如cpu的供电管脚上的去耦电容上。
pdn是一个网络,主板上一个电源平面的不同的地方纹波是不一样的,建议选择最远,负载最大,环境最恶劣的地方。
如果一个电源网络同时给多个耗电大的ic供电,这几个大的ic电源管脚都需要测试纹波水平。
2、示波器要求
电源走线上有很多电容,寄生参数,形成了一个类似的低通滤波器,电源上包含的频率分量并不高,最多数十兆赫兹。
dc-dc电源的开关频率也只有几兆赫兹。如果只是想测量纹波水平,不考虑主板上的高频信号耦合到电源线上的噪声,只需要选择低带宽的示波器。
示波器上都有一个带宽抑制功能,可以把示波器带宽抑制到20mhz,在测量纹波时,要打开这个功能。
仪器的垂直刻度放的越大(每一格代表的电压越小),仪器的灵敏度越高,噪声性能越好。测量时应把信号放满屏幕,获得最高的仪器分辨率。
此外,还可以使用示波器的高分辨率模式high res等。
3、探头要求
可以选用低带宽的探头。淘宝和电子市场买到的低端探头只有20mhz带宽,完全够用了。
但是切记一定更要选择有x1档位的探头。因为如果使用10x探头,信号在探头先衰减10倍,进入示波器后再放大10倍。对于小信号而言,衰减10倍后,这部分信号很有可能就隐藏在底噪里面了。下面是泰克示波器的专业解释:
示波器输入的信噪比计算公式如下:
例如如果我们选择一个10mv(这是一个10mv的噪声,但这个时候我们把它当做信号)输入,随机噪声是200uv(这个指标是示波器产品技术资料上的随机噪声,是示波器内部电路的噪声,一般用vrms表示),那么10x探头的snr是:
1x衰减探头的snr是:
因此1x探头能获得更好的信噪比,能得更准确的还原小信号。所以测量小信号一定要用1x探头,而且要注意1x探头的带宽。
也有一些人,建议在探头的正负极之间,并联一个0.1uf的电容,用于滤除高频信号,其实这也是限制带宽的一种方法,而且限制的带宽很低,我觉得没有特别的必要。
4、探头接地要求
探头都有一个接地夹,它与探头正极形成的环路,如果板子上的高频信号穿过,会在示波器上形成比噪声信号还要大的电压,因此测量纹波这种小信号时,一定要保证这个环路越小越好。
最好的缩短接地路径的方法是用接地环,淘宝可以买到。
5、专业测试方法
用50ω同轴线,一头间断,焊接到负载端电容上,焊接线越短越好。另一端接到示波器上,示波器设置50ω输入,1x。
因为电源的内阻都很低,几个欧姆甚至更低,因此用示波器的50ω作为负载已经足够了。
单相电源滤波器的作用是什么?
5G将对五大垂直行业产生深远影响
车载地面站星地激光高速图像传输试验成功,全国首次
NeurIPS 2023 | 大模型时代自监督预训练的隐性长尾偏见
你愿意把你的钱交给人工智能来管理吗
如何测量电源的纹波 纹波测量点和示波器要求
机器人智能管家上线,为客户提供智能化的服务
使用单片机实现串口通信的资料详细说明
工业机器人产量年内增长13.9%
DS33Z11—以太网LAN到非成帧T1/E1 WAN桥
尽管Facebook不销售机器人,但该公司研究人员在大量使用机器人
800G数据中心的DAC、AOC和光模块的并行布线解决方案介绍
魅族18系列5G双旗舰发布会举办 Flyme 9系统正式发布
GE加快军事和工业系统软件认证 空客部署 Beluga A300-600 ST 机队
iPhone12百亿补贴来了,现在还值得入手吗?
国产屏幕的一大步,京东方成为苹果第2大供应商?
华为Watch GT2上线门禁卡功能 未来在健康研究方面或许还有升级
底特律在自动驾驶方面的布局情况分析
LF Energy推出数字变电站自动化系统,加速推进全球实现碳中和目标
Loop Interchange如何帮助编译器生成更高效的可执行代码