技術交流
——轉自緻遠電子(zǐ)
在大學時代裏，很多電子發燒友都喜歡做一些小(xiǎo)的電子制(zhì)作，至于電路闆上的供電(diàn)方法，7805、7812是當之無愧的(de)性價比之王，多快好省(shěng)！而當我們做的小(xiǎo)制作出現故障時候，幾乎沒有人會把電源帶(dài)來的影響列入考慮範圍，因(yīn)爲大學時候制作的東西(xī)，大多數電路拓撲結構簡單，信号頻率也不(bú)高，所以(yǐ)即使電源端有波動，對後面的電路(lù)影(yǐng)響也不大。
今天的電(diàn)子電路（比(bǐ)如電子測(cè)量儀器、多媒體産品）的電(diàn)平切換(huàn)速度、信号複雜度比以前更高，同時芯片(piàn)的封裝(zhuāng)和信号幅值卻越來(lái)越小，對電(diàn)源波動更(gèng)加敏感(gǎn)。因此，電路(lù)設計者們(men)比以前會更關心電源端帶來的影響。
以(yǐ)我們ZDS2024示波器本身爲例，内部的主電源爲一個開關(guān)電源，主闆上的電(diàn)源(yuán)分配網絡要把這個直流電源(yuán)變成各種電壓的直(zhí)流電源（如：+-5V, +3.3V, +12V等等），給(gěi)CPU以(yǐ)及各個芯片供電，同時我們的(de)風(fēng)扇也是(shì)随(suí)時溫度動态的在變化。CPU、IC和風扇用電量很大，而且是動态耗電的(de)，瞬(shùn)時電流可能(néng)很大，也可能很小，但(dàn)是電壓必須平穩（即紋波和噪聲必須較(jiào)小），以保持(chí)CPU和IC的正常工(gōng)作。這都對電源的平穩性提出了很高的要(yào)求。
所有的數字示波(bō)器都使用(yòng)衰減器和(hé)放大器來調(diào)整垂直量程。設置(zhì)衰減以後示波器本身的噪(zào)聲會被(bèi)放(fàng)大。因此，測量(liàng)噪聲時應盡可能使用示波器最靈敏的量(liàng)程檔。但是(shì)示波器在最靈敏檔下通常不具有足(zú)夠的偏置(zhì)範圍可(kě)以把被測直流電壓拉到示波器屏幕中心範圍進行(háng)測試，因此通常(cháng)需要利用示波器的ＡＣ耦合功能把直流成分濾掉隻(zhī)測量ＡＣ成分(fèn)。
基于同樣的原因，在(zài)電源測量中也應該盡量使用１：１的探頭而不是示波器标(biāo)配的１０：１的探頭。否則示波器的噪聲也會被放大(dà)。
探頭帶來的噪(zào)聲是在在(zài)衰減器前面耦合(hé)進來的，因此無論衰減(jiǎn)比設置多少，探頭貢獻的噪聲都是一定的。但是，在某些不正确的使用(yòng)方法下，探頭可能會(huì)帶來額外的噪聲，一個典型的(de)例子就是使用長地線。爲了方便測試，示波器的的無源探頭通常會使(shǐ)用10ｃｍ左右的鳄(è)魚夾形式的長(zhǎng)地線，但(dàn)是這對于電源紋波的測試卻是不适用的，特别是闆上存在開關電源的場合。由于開(kāi)關電源的切換會在空間産生大量的電磁輻射，而(ér)示波器探頭的長地線(xiàn)又恰恰相當于一個天線，所(suǒ)以會從空間把大(dà)的電磁幹擾引入測量電路。一個簡單的驗證方法就是把地線和探頭前端接在一起，靠(kào)近被測電路（不(bú)直接接觸(chù)）就可能在示波器上看到比較(jiào)大的開關噪聲(shēng)。因此測量過程(chéng)中應該使(shǐ)用盡可能(néng)短的地線。
現在很多被測件要(yào)求測(cè)量出峰峰值爲幾毫(háo)伏的(de)紋波。這時候最好用同軸電纜來進(jìn)行測量，雖(suī)然同軸電纜的阻抗隻有50歐姆，但是對于毫偶級别(bié)的被測電源來說，負載影(yǐng)響很小，測(cè)試精度非常高。
最(zuì)後要注意的一點是，通(tōng)常電源(yuán)測試(shì)都規(guī)定了某個頻率(lǜ)範圍内的紋波和噪(zào)聲，比如２０ＭＨｚ以内的(de)，而一般示波器的帶寬都(dōu)大于這個要(yào)求，因此測試時可以打開示波器的(de)帶寬限制功(gōng)能，這(zhè)對于減小(xiǎo)高頻噪聲也會有比較好(hǎo)的效果。
- 小結一下，對于電源紋波噪聲的測試，通(tōng)常需要注(zhù)意以下幾點(diǎn)：
- 盡量使(shǐ)用自制的電源測(cè)試探頭;
- 盡量使用示(shì)波器最靈敏的(de)量程檔；
- 盡量使用ＡＣ耦合功能；
- 盡量使用小衰減比的(de)探頭；
- 探頭的接(jiē)地(dì)線盡量短；
- 根據需要使用帶寬限制功能。