技術(shù)文章
電源抑制比測量是羅德與施瓦茨示波器的強大功能。當工程師在設(shè)計多相降壓轉(zhuǎn)換器等電源產(chǎn)品時,需要測量設(shè)計的電源抑制比(又稱電源紋波抑制比,簡稱 PSRR)。PSRR 是表征電源輸出穩(wěn)定性的重要指標,可以揭示輸入電壓變化對輸出電壓穩(wěn)定性的影響。
一、電源抑制比PSRR測量方案:
使用示波器和 R&S®MXO-K36 頻率響應(yīng)分析(波特圖)選件可以快速輕松地分析低頻響應(yīng)。這可以測定多種電子設(shè)備的頻率響應(yīng),包括無源濾波器和放大器電路。選件還可以測量開關(guān)電源的控制環(huán)路響應(yīng)和電源抑制比。R&S®MXO-K36 選件使用內(nèi)置的波形發(fā)生器生成 10 mHz 至 100 MHz 的激勵信號。通過測量每個測試頻率下激勵信號與被測設(shè)備的輸出信號之比,示波器波特圖會以對數(shù)方式顯示增益和相位線性度。R&S®MXO-K36 選件可以測量電源抑制比和穩(wěn)壓器系統(tǒng)到穩(wěn)壓輸出的轉(zhuǎn)換。
二、測量設(shè)置
為電源電壓應(yīng)用正弦紋波,并測量穩(wěn)壓器輸入到輸出的增益,得出紋波電壓與頻率的關(guān)系,從而分析 PSRR。使用線路注入變壓器(如儀鼎 J2120A)可以隔離注入的信號,防止引起直流偏置。
PSRR測量裝置
(一)探測
高性能探頭可以提供準確的 PSRR 測量結(jié)果。如果被測直流-直流轉(zhuǎn)換器的抑制比很高,Vout 信號的峰-峰幅度會非常小。這需要使用具有高動態(tài)范圍的探頭。
盡管大部分示波器通常會使用 10:1 無源探頭,但針對輸出信號使用 1:1 無源探頭可以擴大動態(tài)范圍,同時顯著降低測量系統(tǒng)中的固有噪聲。羅德與施瓦茨推薦使用具有 38 MHz 帶寬的 R&S®RT-ZP1X 1:1 無源探頭。
縮短探頭的接地長度,可以盡可能減小接地環(huán)路電感。探頭的標配接地引線會像天線一樣放大無用的開關(guān)噪聲。如果接地端子靠近 Vin 和 Vout 測試端口,不應(yīng)使用長接地引線。使用 R&S®RT-ZP1X 探頭的接地彈簧縮短接地,為測量提供良好的低噪聲接地。
使用接地彈簧將為電源抑制比測量提供高信噪比
(二)設(shè)備設(shè)置
將示波器連接到被測電路后,即可輕松開始測量:
1、將起始頻率和終止頻率設(shè)置為 10 mHz 至 100 MHz,并確定發(fā)生器輸出電平。
2、設(shè)置十倍程頻率點以提高和調(diào)整采集分辨率。示波器每十倍程至多可采集 500 個頻率點。
3、設(shè)置發(fā)生器輸出的幅度分布(高 100 步長),以抑制被測電路的噪聲特性。
4、按“運行"(Run) 以開始測量。測量結(jié)果顯示為相對于頻率的增益圖。在感興趣的頻率點處設(shè)置標記。
(三)測量結(jié)果
該圖將穩(wěn)壓器系統(tǒng)相對于所應(yīng)用的紋波電壓的轉(zhuǎn)換函數(shù)顯示為相對于頻率的增益。使用附加工具可以詳細分析 PSRR,還可以移動每個位置上的標記來查看測量的跡線。
表格中顯示標記坐標。
測量結(jié)果表格包含每個測量點的詳細信息(頻率和增益)。使用標記時,結(jié)果表格中的相關(guān)行將高亮顯示。
使用R&S MXO-K36頻率響應(yīng)分析軟件選件測量PSRR
工程師主要使用示波器來測試與表征多相降壓轉(zhuǎn)換器等電源設(shè)計。R&S®MXO-K36 頻率響應(yīng)分析(波特圖)選件非常適合分析電源抑制比等參數(shù)。