技(ji)術交流(liu)

——轉(zhuan)自緻遠(yuan)電子

在(zài)大學時(shi)代裏，很(hěn)多電子(zi)發燒友(you)都喜歡(huan)做一些(xiē)小的電(dian)子制作(zuo)，至于電(dian)路闆上(shàng)的供電(dian)方法，7805、7812是(shì)當之無(wú)愧的性(xìng)價🚶‍♀️比之(zhi)⛷️王，多快(kuài)好省！而(ér)當我們(men)做的小(xiao)制作出(chu)現故障(zhàng)時候，幾(jǐ)乎沒有(yǒu)人會把(bǎ)電源帶(dài)來的影(yǐng)響列入(ru)考慮🧡範(fàn)圍，因爲(wei)大學時(shi)候制作(zuò)的東🧡西(xi)，大多數(shù)電路拓(tuo)撲結構(gou)簡單，信(xin)号頻率(lü)也不高(gao)，所以即(jí)使電源(yuan)端有波(bo)動，對後(hou)面的電(diàn)路影響(xiang)也不大(da)。

今天的(de)電子電(dian)路（比如(rú)電子測(cè)量儀器(qì)、多媒體(tǐ)産品）的(de)電平切(qie)換㊙️速度(du)、信号複(fú)雜度比(bǐ)以前更(geng)高，同時(shi)芯片的(de)封裝和(he)信号幅(fu)值卻🆚越(yuè)來越小(xiǎo)，對電源(yuan)波動更(geng)加敏感(gan)。因此，電(dian)路設計(ji)者們比(bi)以前會(huì)更關心(xin)電源端(duan)帶來的(de)影響。

以我們(men)ZDS2024示波器(qi)本身爲(wèi)例，内部(bu)的主電(dian)源爲一(yi)個開關(guān)💋電源，主(zhu)闆上的(de)電源分(fen)配網絡(luò)要把這(zhè)個直流(liú)電源變(biàn)成各種(zhong)電壓的(de)🐇直流電(diàn)源（如：+-5V, +3.3V, +12V等(děng)等），給CPU以(yi)及各個(ge)芯片供(gong)電，同時(shi)我們的(de)風扇也(ye)是随時(shí)溫度動(dong)态的在(zài)變化。CPU、IC和(hé)風扇用(yong)電量很(hen)大，而💰且(qiě)是動态(tài)耗電的(de)，瞬時電(dian)流可能(neng)很大，也(yě)可能很(hěn)小，但是(shì)電🏃‍♀️壓必(bì)須平穩(wěn)🛀（即紋波(bo)和噪聲(sheng)必須較(jiào)小），以保(bao)持CPU和IC的(de)正常工(gōng)作。這都(dou)對電源(yuan)的平穩(wen)性提出(chū)了很高(gāo)的要求(qiu)。

所有的(de)數字示(shi)波器都(dōu)使用衰(shuai)減器和(he)放大器(qì)來調整(zhěng)❓垂☂️直🌐量(liàng)程。設置(zhi)衰減以(yǐ)後示波(bo)器本身(shen)的噪聲(sheng)會被放(fang)大。因此(cǐ)，測量噪(zao)聲時應(yīng)盡可能(neng)使用示(shi)波器最(zui)靈敏的(de)👌量程檔(dàng)❤️。但是示(shi)波器在(zài)最靈敏(min)💰檔下通(tōng)常不💰具(jù)有足夠(gou)的偏置(zhi)範圍可(kě)以把被(bèi)測直流(liu)電壓拉(lā)到❓示波(bō)器屏幕(mù)⛱️中心範(fan)圍進行(hang)測試，因(yīn)此通常(chang)需要利(lì)用示波(bō)器的ＡＣ耦(ǒu)合功能(neng)把直流(liu)💔成分濾(lǜ)掉隻測(cè)😘量ＡＣ成🐉分(fèn)。

基于同(tóng)樣的原(yuán)因，在電(dian)源測量(liàng)中也應(ying)該盡量(liang)使用１：１的(de)探📱頭而(er)不是示(shì)波器标(biao)配的１０：１的(de)探頭。否(fou)則示波(bo)器的噪(zao)聲也會(huì)被放大(dà)。

探頭帶(dài)來的噪(zao)聲是在(zài)在衰減(jian)器前面(mian)耦合進(jin)來的，因(yīn)💞此無㊙️論(lùn)衰減比(bi)設置多(duo)少，探頭(tou)貢獻的(de)噪聲都(dōu)是一定(ding)的。但是(shi)，在某些(xie)🙇🏻不正确(que)的使用(yong)方法下(xia)，探頭可(ke)能會帶(dài)來額外(wài)的噪聲(sheng)，一個典(dian)型的例(lì)子就是(shì)使用長(zhǎng)地線。爲(wèi)了方便(bian)測試，示(shi)波器㊙️的(de)的無源(yuan)探頭通(tong)常⛱️會使(shi)用10ｃｍ左右(yòu)的鳄魚(yú)夾形式(shi)的長地(dì)線，但是(shi)這對于(yú)電源紋(wén)波的🚶‍♀️測(ce)試卻是(shì)不适用(yong)的，特别(bie)是闆上(shang)📱存在開(kāi)關電源(yuan)的場合(he)。由于開(kai)👣關電源(yuan)的切換(huan)會在空(kōng)間産生(shēng)大量的(de)電磁輻(fú)射，而示(shi)波器探(tàn)頭的長(zhǎng)地線又(you)恰恰相(xiàng)當于一(yi)個天線(xiàn)，所以會(hui)從空間(jiān)把大的(de)✌️電磁幹(gan)擾引入(ru)測量電(diàn)路。一個(ge)簡單的(de)驗證方(fāng)法就是(shì)把♌地線(xiàn)和探頭(tou)前端接(jiē)在一🌈起(qǐ)🍓，靠近被(bèi)測電路(lù)（不直接(jiē)接觸）就(jiu)可能在(zài)示波器(qi)上看到(dao)❌比較大(da)的開關(guan)噪聲👅。因(yīn)此測量(liàng)過程中(zhong)應該使(shǐ)用盡可(kě)能短的(de)🌈地線。

現(xian)在很多(duo)被測件(jiàn)要求測(ce)量出峰(feng)峰值爲(wei)幾毫伏(fu)的紋波(bo)。這👣時候(hòu)㊙️最好用(yong)同軸電(dian)纜來進(jin)行測量(liang)，雖然同(tong)軸電纜(lan)的阻抗(kàng)隻有❌50歐(ōu)姆，但是(shì)對于毫(hao)偶級别(bie)的被測(ce)電源📞來(lai)說，負載(zǎi)影響很(hen)小，測試(shi)精度非(fēi)常高。

最後(hòu)要注意(yi)的一點(diǎn)是，通常(chang)電源測(ce)試都規(guī)定了某(mou)個頻率(lǜ)範圍💃内(nèi)的紋波(bō)和噪聲(sheng)，比如２０ＭＨｚ以(yǐ)内的，而(er)一般示(shì)波器的(de)帶寬都(dōu)大于這(zhe)個要求(qiú)，因此測(ce)試時可(kě)以打開(kai)示波器(qì)的帶寬(kuan)限制功(gōng)能，這對(duì)于㊙️減小(xiǎo)高頻噪(zao)聲也會(hui)有比較(jiao)好的效(xiào)果。

• 小結(jié)一下，對(dui)于電源(yuan)紋波噪(zào)聲的測(cè)試，通常(cháng)需要注(zhù)意以下(xia)幾♋點：
• 盡(jìn)量使用(yong)自制的(de)電源測(cè)試探頭(tóu);
• 盡量使(shi)用示波(bo)器最靈(líng)敏的量(liang)程檔；
• 盡(jin)量使用(yòng)ＡＣ耦合功(gōng)能；
• 盡量(liang)使用小(xiao)衰減比(bi)的探頭(tou)；
• 探頭的(de)接地線(xiàn)盡量短(duǎn)；
• 根據需(xū)要使用(yong)帶寬限(xiàn)制功能(neng)。