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雷人至晕的测试故事（1）：示波器+标配探头测线性电源纹波?

2019-07-14 02:08发布

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  希望看到这些故事的工程师不要一拍脑袋，想起自己也干过这些雷人的事情。 本人在测试测量这个行业混迹了十多年，经历过不少很有趣的故事。 当然了，这些故事中的人物都是我安插上去的，如有雷同，纯属巧合.     有位仁兄，便宜的价格买了一台可调线性电源，用于为被测件供电。 这个电源说明书上标称的噪声值非常低，只有2mV。 这也的确是他需要的。而且很自豪地告诉我，虽然这台电源的价格比安捷伦的便宜很多，但噪声指标一点不差。 于是我问他：你确认这个指标没问题吗？ 仁兄一拍胸脯：没问题，我用示波器测过。 我又问他：您是怎么测的？ 仁兄很有把握地回答：我是用一个500MHz的进口示波器测的，几乎看不出纹波。我又问他：您能告诉我使用的是什么探头吗？ 仁兄非常自信地回答：就是示波器标配的那个500HMz探头。 我的最后一个问题是：在测量的时候加负载了吗？- 回答：没有。    我开始犯晕了：首先电源的噪声测量应该是当电源在最大输出状态下的指标，如果没有加负载，那就无法知道电源带载后的实际状态。 更要命的是， 示波器标配的探头可是10：1的，换句话说，噪声信号进来之后，已经被衰减到原来幅度的10%，即使电源的纹波和噪声指标是20mV, 通过这个探头后， 幅度就被衰减为2mV！ 通用示波器的本底噪声约为1-2mV,  这样，纹波信号基本上全被淹没了。所以，如果希望验证您手中电源的噪声指标，首先是要把电源带上负载，把输出调到最大，再使用以下的方法：
  1.  采用1：1的示波器探头，带宽需要在20MHz以上，例如安捷伦的N2870A， 35MHz， 1:1 的探头。这样适合与5mVpp以上的低噪声测量
  2.  采用30MHz的宽带差分放大器， 对噪声进行放大10倍之后，再用示波器测量。这更适用于更小幅度的纹波噪声测量。 关于这个测量方法，我在先前的《程控电源技术和应用（5）：超低纹波的测量》》博客中有详细介绍。
      总之， 好仪器对测量非常重要，但探头可是把门的。如果忽略了看门的，那就会惹上麻烦了。 另外，电源的纹波指标测量，需要带上负载，在最大输出状态下测量值。

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