紋波噪聲的正確測試方法
精確地丈量電源紋波自身即是一門藝術(shù)。一名初級工程師徹底過錯地使用了一臺示波器。他的第一個過錯是使用了一支帶長接地引線的示波器探針；他的第二個過錯是將探針構(gòu)成的環(huán)路和接地引線均置于電源變壓器和開關(guān)元件鄰近；他的最終一個過錯是答應(yīng)示波器探針和輸出電容之間存在剩余電感。該問題在紋波波形中表現(xiàn)為高頻拾取。在電源中，存在很多可以很輕松地與探針耦合的高速、大信號電壓和電流波形，其中包含耦合自電源變壓器的磁場，耦合自開關(guān)節(jié)點(diǎn)的電場，以及由變壓器互繞電容發(fā)生的共模電流。
使用準(zhǔn)確的丈量辦法可以大大地改善測得紋波結(jié)果。首要，通常使用帶寬約束來規(guī)則紋波，以防止拾取并非真實(shí)存在的高頻噪聲。咱們應(yīng)當(dāng)為用于丈量的示波器設(shè)定準(zhǔn)確的帶寬約束。其次，經(jīng)過取掉探針“帽”，并構(gòu)成一個拾波器，咱們可以消除由長接地引線構(gòu)成的天線。將一小段線纏繞在探針接地銜接點(diǎn)周圍，并將該接地銜接至電源。這么做可以縮短露出于電源鄰近高電磁輻射的端頭長度，然后進(jìn)一步削減拾波。
最終，在隔離電源中，會發(fā)生很多流經(jīng)探針接地銜接點(diǎn)的共模電流。這就在電源接地銜接點(diǎn)和示波器接地銜接點(diǎn)之間構(gòu)成了壓降，然后表現(xiàn)為紋波。要防止這一問題的出現(xiàn)，咱們就需要特別注意電源規(guī)劃的共模濾波。別的，將示波器引線纏繞在鐵氧體磁心周圍也有助于最小化這種電流。這么就構(gòu)成了一個共模電感器，其在不影響差分電壓丈量的同時，還削減了共模電流導(dǎo)致的丈量誤差。該徹底相同電路的紋波電壓，其使用了改善的丈量辦法。這么，高頻峰值就被真實(shí)地消除了。
實(shí)際上，集成到體系中今后，電源紋波功能甚至?xí)浅：谩Ｔ陔娫春腕w系別的組件之間簡直總是會存在一些電感。這種電感也許存在于布線中，抑或只要蝕刻存在于 PWB 上。別的，在芯片周圍總是會存在額定的旁路電容，它們即是電源的負(fù)載。這二者共同構(gòu)成一個低通濾波器，進(jìn)一步下降了電源紋波和/或高頻噪聲。在極端情況下，電流短時流經(jīng) 15 nH 電感和 10 μF 旁路電容的一英寸導(dǎo)體時，該濾波器的截止頻率為 400 kHz。這種情況下，就意味著高頻噪聲將會得到極大下降。很多情況下，該濾波器的截止頻率會在電源紋波頻率以下，然后有也許大大下降紋波。經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師應(yīng)當(dāng)可以找到在其測驗(yàn)過程中怎么運(yùn)用這種辦法的路徑。
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