示波器如何測量電源紋波，示波器的注意事項有哪些？紋波是電源的核心指標，但如何準確測量紋波確實是一個被廣泛忽視的問題。也許你認為這是示波器的交流耦合，然后將探頭指向電源？事實遠非如此。本文為您提供了紋波測試的正確方法。

探頭的選擇

十多年前，許多公司的電源測試標準都有明確規定，要求使用1:1探頭進行測量。因為這個探頭不會失去示波器的測量檔位，例如示波器的最小檔位是2mv/div，使用1:1探頭仍然可以通過這個齒輪測量紋波，也就是說，可以準確測量10mv里面的紋波。但是因為這個探頭的帶寬只能達到6MHz因此，隨著開關電源頻率的增加，這種探頭不再適合使用。

目前常用的電源測量探頭是10:1.100:1無源探頭.高壓差分探頭。在選擇探頭時，首先要考慮電壓范圍，被測電壓不應超過探頭允許的范圍。例如，一般10:1無源探頭的低頻耐壓值為300VRMS，而且隨著頻率的增加而減少。如圖1所示。測量信號的電壓范圍在使用前應在此范圍內。不能正確測量。

圖10:1:1無源探頭輸入額定電壓曲線

此外，還需要考慮探頭衰減比對底部噪聲的放大，以確定信號的真實有效部分。探頭測量的示意圖如圖2所示Gn1是一個虛擬的噪聲源，表示示波器的低噪聲，而示波器的低噪聲Gn2表示探測器的底部噪聲。由于信號被探測器衰減，為了恢復真實信號的大小，示波器將進一步放大信號，此時Gn1和Gn隨之而來的是放大，其放大倍數是衰減比的倒數。因此，衰減倍數越大，其測量系統的底部噪聲就越大。

圖2底噪放大示意圖

比如用500:1高壓差分探頭測量，示波器底部的噪聲是1mv，探頭噪聲為1mv，這樣累加的噪聲是2mv，經過500倍的放大，其原始噪聲達到100倍V。這個時候需要考慮，1V噪音是否在允許范圍內。如果你的測量系統紋波本身只有1V或更小，那1V顯然，噪音是不允許的。

選擇接地方式

在傳統的使用習慣中，示波器的接地方式是長接地夾線。如圖3所示，這種接地方式確實是一種簡單方便的接地方式，但并不嚴格.準確的接地方式。

圖3接地夾線示意圖

由于地夾線較長，會形成寄生電感Lgnd，隨著夾緊線的增加，這種電感也會增加，這種電路電感增加示波器探頭的輸入電容Cin產生諧振。因此，示波器的幅頻特性變得不均勻，導致測量不準確。其等效電路如圖4所示：

圖4接地夾線等效電路

但這并不是最致命的接地線。開關電源，隨著開關管的打開和關閉，不僅產生電源紋波，而且產生大量的電磁干擾，通過空間輻射，這部分輻射將通過接地線和探頭形成的線圈接收，加上示波器是高電阻輸入，導致這部分信號對測量的干擾非常大。雖然電磁干擾也可以說是電源的一個參數，但這部分信號不能通過示波器探頭準確測量，測量值毫無意義。

圖5電磁輻射示意圖

由于以上兩點，在測試電源紋波時，不應使用接地夾緊線，而應使用接地彈簧。如圖6所示，這不僅降低了回路電感，從而保證了良好的幅頻特性，而且減少了電磁輻射的引入。

圖6接地彈簧示意圖

若采用高壓差分探頭，則應將兩條輸入線雙絞在一起，如圖7所示，以減少回路面積。

圖7高壓差分探頭輸入線雙絞圖

應用濾波器

上述兩種情況是有效提高測量結果真實性的方法。然而，在某些情況下，我們不能按照這兩點進行操作。例如，高壓差分探頭通常有兩種衰減比可供選擇：50:1(MAX130V).500:1(MAX1300V)。如果測量的電壓是200V，這時發現只能選擇500:1的探頭衰減比。根據第一部分的計算，底部噪聲為1。V左右兩側，底部噪聲有點太大，會影響最終結果。例如，在某些測量條件下，固定接地彈簧不方便，但必須使用接地夾線固定，但會引入大量電磁輻射干擾。

此時需要使用濾波器。噪聲和電磁輻射的干擾與正常信號相同，也分為頻段。如果我們過濾掉一些頻段的噪聲，底部噪聲和輻射干擾可以大大降低。但是我們不想過濾掉我們關心的信號，所以我們需要使用低通濾波器。

示波器將有一個20M帶寬限制的功能是從一堆混亂的信號中提取相關信號，以減少底部噪聲和輻射干擾。然而，隨著開關電源頻率的增加和頻率的多樣化，一個固定的20M顯然，帶寬限制已經不夠了。系列示波器集成了一個強大的數字濾波器功能，其通頻可以任意設置，高達200MHz。圖8和圖9是濾波器對底部噪聲和電磁輻射干擾的抑制作用。

當你測量時，你只需要估計你想要測量的頻率范圍，然后設置一個數字濾波器，這樣你的示波器就可以有更低的底部噪音。使測量更加準確。

結果的分析

測量電源紋波后，示波器還具有許多后期數據分析功能，如峰峰統計.最大值統計.最小值統計等。還有強大的FFT功能。我們可以通過FFT功能：分析獲得的紋波波形的頻率，以便準確了解每個頻點的噪聲大小。這樣，開關引起的紋波尺寸可以更準確地獲得。

這里有一些測量電源紋波的注意事項，總結如下：

1.探頭的選擇需要結合探頭的耐壓范圍和被測信號的電壓范圍來選擇，同時還要考慮探頭衰減比對底部噪聲的放大作用。

2.在選擇接地方式時，應盡量減少接地回路，如使用接地彈簧。這樣既可以改善頻曲線，又能減少電磁輻射的干擾。

3.靈活使用數字濾波器，將我們需要的信號從“紛紛擾擾”從噪聲中提取。使結構更加精確。

4.通過FFT在開關頻率上，可以更準確地測量噪聲大小。

以上便是示波器如何測量電源紋波，示波器的注意事項。示波器具有靈活的數字濾波器和強大的數字濾波器FFT在大多數電源測量場景中，功能可以完美地使用。示波器還具有強大的環路分析功能，可以進一步分析電源，使電源能夠兼顧穩定性和快速響應。