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(lái)測(cè)量直流電源上的紋波和噪聲電壓。
二、紋波&噪聲的基本概念
(1)紋波Ripple: 電源濾波電容充放電時(shí)電容上的電壓變化
(2)噪聲Noise: 高速功率開關(guān)器件或者數(shù)字電路工作時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲電壓
三、示波器偏置問(wèn)題
(1)為了在示波器上測(cè)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(méi)有足夠的偏置,把DC軌上的噪聲和紋波位移到屏幕中心,來(lái)進(jìn)行所需的測(cè)量
四、電源紋波探頭測(cè)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(wú)源電壓探頭;10:1 無(wú)源電壓探頭;無(wú)源傳輸線探頭;紋波電壓探頭。
1、紋波電壓測(cè)試方法一:使用1:1無(wú)源探頭測(cè)試
優(yōu)點(diǎn):信號(hào)輸入無(wú)衰減,高輸入阻抗
缺點(diǎn):帶寬不高,一般≤6MHz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量紋波和噪聲的較低要求20MHz帶寬
缺點(diǎn):示波器AC耦合的低頻截至點(diǎn)是10Hz,會(huì)導(dǎo)致10Hz及以下頻率的信號(hào)不可觀測(cè)
2、紋波電壓測(cè)試方法二:10 : 1無(wú)源探頭測(cè)試
優(yōu)點(diǎn):高帶寬1GHz,高輸入阻抗
缺點(diǎn):10X的衰減比導(dǎo)致示波器底噪在10mVpp以上,所以不能測(cè)量精密電源
缺點(diǎn):示波器AC耦合的低頻截至點(diǎn)是10Hz,會(huì)導(dǎo)致10Hz及以下頻率的信號(hào)不可觀測(cè)
10X 1X噪聲對(duì)比圖
10:1衰減的無(wú)源探頭測(cè)試紋波會(huì)增大示波器噪聲
3、紋波電壓測(cè)試方法三:無(wú)源傳輸線探頭
優(yōu)點(diǎn):高帶寬1GHz,DC輸入阻抗高,信號(hào)無(wú)衰減
缺點(diǎn):探頭的耦合電容有低頻截止點(diǎn),導(dǎo)致1kHz頻率以下的信號(hào)無(wú)法觀察
4、紋波電壓測(cè)試方法四:電源紋波探頭
優(yōu)點(diǎn):高帶寬1GHz, DC輸入電阻高50kΩ,極低的本底噪聲,信號(hào)幾乎無(wú)衰減
缺點(diǎn):無(wú)
五、電源紋波探頭實(shí)測(cè)
(1)測(cè)試產(chǎn)品:9V松下碳性干電池
(2)示波器設(shè)置: DC耦合,1.25X衰減,50Ω輸入阻抗
六、電源紋波探頭噪聲