電源的紋波測試
紋波是疊加在直流信號上的交流干擾信號,是電源測試中的一個很重要的標準。尤其是作特殊用途的電源,如激光器電源,紋波則是其致命要害之一。所以,電源紋波的測試就顯得極為重要。
電源紋波的測量方法大致分為兩種:一種是電壓信號測量法;另一鐘是電流信號測量法。
一般對于恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源,都可以用電壓信號測量法。而對于紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法。
電壓信號測量紋波是指,用示波器測量疊加在直流電壓信號上的交流紋波電壓信號。對于恒壓源,測試可以直接用電壓探頭測量輸出到負載上的電壓信號。對于恒流源的測試,則一般是通過使用電壓探頭,測量采樣電阻兩端的電壓波形。整個測試過程中,示波器的設置是能否采樣到真實信號的關鍵。
所用的儀器是:配有電壓測量探頭的TDS1012B示波器。測量之前需要進行如下設置。
1.通道設置:
耦合:即通道耦合方式的選擇。紋波是疊加在直流信號上的交流信號,所以,我們要測試紋波信號就可以去掉直流信號,直接測量所疊加的交流信號就好。
寬帶限制:關
探頭:首先選用電壓探頭的方式。然后選擇探頭的衰減比例。必須與實際所用探頭的衰減比例保持一致,這樣從示波器所讀取數才是真實的數據。比如,所用電壓探頭放在×10檔,則此時,這里的探頭的選項也必須設置為×10檔。
2.觸發設置:
類型:邊沿
信源:實際所選擇的通道,如,準備用CH1通道進行測試,則此處就應該選擇為CH1。
斜率:上升。
觸發方式:如果是在實時地觀察紋波信號,則選擇‘自動’觸發。示波器會自動跟隨實際所測信號的變化,并顯示。這個時候,你也可通過設置測量按鈕,實時地顯示你所需要的測量的數值。但是,如果你想要捕捉某次測量時的信號波形,則需要將觸發方式設置為‘正常’觸發。此時,還需要設置觸發電平的大小。一般當你知道你所測量的信號峰值時,將觸發電平設置為所測信號峰值的1/3處。如果不知道,則觸發電平可以設置的稍微小一些。
耦合:直流或交流…?(似乎沒什么區別)
3.采樣長度(秒/格):
采樣長度的設置決定能否采樣到所需要的數據。當所設置的采樣長度過大時,就會漏掉實際信號中的高頻成分;當所設置的采樣長度過小時,就只能看到所測實際信號的局部,同樣無法得到真實的實際信號。所以,在實際測量時,需來回旋轉按鈕,仔細觀察,直到所顯示波形是真實的完整的波形。
4.采樣方式:
可根據實際需要設定。如,要求測量紋波的P-P值,則最好選擇峰值測量法。采樣次數也可根據實際需要設定,這與采樣頻率及采樣長度有關。
5.測量:
通過選擇對應通道的峰值測量,示波器就可以幫你把所需要的數據及時顯示出來。同時也可以選擇對應通道的頻率、最大值、均方根值等。
通過對示波器進行合理設置和規范的操作,一定可以得到所需的紋波信號。但是,在測量過程中一定要注意防止其它信號對于示波器探頭自身的干擾,以免所測量的信號不夠真實。
通過電流信號測量法測量紋波值是指,測量疊加在直流電流信號上的交流紋波電流信號。對于紋波指標要求比較高的恒流源,即要求紋波比較小的恒流源,采用電流信號直接測量法可以得到更加真實紋波信號。與電壓測量法不同的是,這里還用到了電流探頭。比如,繼續用上述的示波器,再加一個電流放大器()和一個電流探頭。此時,只需用電流探頭夾住輸出到負載的電流信號,就可以進行電流測量法來測量輸出電流的紋波信號了。與電壓測量法一樣,整個測試過程中,示波器及電流放大器的設置是能否采樣到真實信號的關鍵。
其實,用這種方法測量時,示波器的基本設置及用法與上述相同。不同的是,通道設置中探頭的設置有所不同。在這里,需要選則電流探頭的方式。然后,選擇探頭的比例,必須與放大器所設置的這個比例相同,這樣從示波器所讀取數才是真實的數據。比如,所用放大器的這個比例設置為5A/V,則此時示波器的這一項也需設置為5A/V。至于電流放大器的耦合方式,當示波器的通道耦合已經選擇為交流耦合時,則這里選擇交流或直流都可以。需要注意的是,用這種方法時,需先打開示波器,然后再打開電流放大器。且,記得在使用前對電流探頭先消磁。
原文標題:【必讀】電源紋波的測試方法
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