示波器如何测量电源纹波，示波器的注意事项有哪些？纹波是电源的核心指标，但如何准确测量纹波确实是一个被广泛忽视的问题。也许你认为这是示波器的交流耦合，然后将探头指向电源？事实远非如此。本文为您提供了纹波测试的正确方法。

探头的选择

十多年前，许多公司的电源测试标准都有明确规定，要求使用1:1探头进行测量。因为这个探头不会失去示波器的测量档位，例如示波器的最小档位是2mv/div，使用1:1探头仍然可以通过这个齿轮测量纹波，也就是说，可以准确测量10mv里面的纹波。但是因为这个探头的带宽只能达到6MHz因此，随着开关电源频率的增加，这种探头不再适合使用。

目前常用的电源测量探头是10:1.100:1无源探头.高压差分探头。在选择探头时，首先要考虑电压范围，被测电压不应超过探头允许的范围。例如，一般10:1无源探头的低频耐压值为300VRMS，而且随着频率的增加而减少。如图1所示。测量信号的电压范围在使用前应在此范围内。不能正确测量。

图10:1:1无源探头输入额定电压曲线

此外，还需要考虑探头衰减比对底部噪声的放大，以确定信号的真实有效部分。探头测量的示意图如图2所示Gn1是一个虚拟的噪声源，表示示波器的低噪声，而示波器的低噪声Gn2表示探测器的底部噪声。由于信号被探测器衰减，为了恢复真实信号的大小，示波器将进一步放大信号，此时Gn1和Gn随之而来的是放大，其放大倍数是衰减比的倒数。因此，衰减倍数越大，其测量系统的底部噪声就越大。

图2底噪放大示意图

比如用500:1高压差分探头测量，示波器底部的噪声是1mv，探头噪声为1mv，这样累加的噪声是2mv，经过500倍的放大，其原始噪声达到100倍V。这个时候需要考虑，1V噪音是否在允许范围内。如果你的测量系统纹波本身只有1V或更小，那1V显然，噪音是不允许的。

选择接地方式

在传统的使用习惯中，示波器的接地方式是长接地夹线。如图3所示，这种接地方式确实是一种简单方便的接地方式，但并不严格.准确的接地方式。

图3接地夹线示意图

由于地夹线较长，会形成寄生电感Lgnd，随着夹紧线的增加，这种电感也会增加，这种电路电感增加示波器探头的输入电容Cin产生谐振。因此，示波器的幅频特性变得不均匀，导致测量不准确。其等效电路如图4所示：

图4接地夹线等效电路

但这并不是最致命的接地线。开关电源，随着开关管的打开和关闭，不仅产生电源纹波，而且产生大量的电磁干扰，通过空间辐射，这部分辐射将通过接地线和探头形成的线圈接收，加上示波器是高电阻输入，导致这部分信号对测量的干扰非常大。虽然电磁干扰也可以说是电源的一个参数，但这部分信号不能通过示波器探头准确测量，测量值毫无意义。

图5电磁辐射示意图

由于以上两点，在测试电源纹波时，不应使用接地夹紧线，而应使用接地弹簧。如图6所示，这不仅降低了回路电感，从而保证了良好的幅频特性，而且减少了电磁辐射的引入。

图6接地弹簧示意图

若采用高压差分探头，则应将两条输入线双绞在一起，如图7所示，以减少回路面积。

图7高压差分探头输入线双绞图

应用滤波器

上述两种情况是有效提高测量结果真实性的方法。然而，在某些情况下，我们不能按照这两点进行操作。例如，高压差分探头通常有两种衰减比可供选择：50:1(MAX130V).500:1(MAX1300V)。如果测量的电压是200V，这时发现只能选择500:1的探头衰减比。根据第一部分的计算，底部噪声为1。V左右两侧，底部噪声有点太大，会影响最终结果。例如，在某些测量条件下，固定接地弹簧不方便，但必须使用接地夹线固定，但会引入大量电磁辐射干扰。

此时需要使用滤波器。噪声和电磁辐射的干扰与正常信号相同，也分为频段。如果我们过滤掉一些频段的噪声，底部噪声和辐射干扰可以大大降低。但是我们不想过滤掉我们关心的信号，所以我们需要使用低通滤波器。

示波器将有一个20M带宽限制的功能是从一堆混乱的信号中提取相关信号，以减少底部噪声和辐射干扰。然而，随着开关电源频率的增加和频率的多样化，一个固定的20M显然，带宽限制已经不够了。系列示波器集成了一个强大的数字滤波器功能，其通频可以任意设置，高达200MHz。图8和图9是滤波器对底部噪声和电磁辐射干扰的抑制作用。

当你测量时，你只需要估计你想要测量的频率范围，然后设置一个数字滤波器，这样你的示波器就可以有更低的底部噪音。使测量更加准确。

结果的分析

测量电源纹波后，示波器还具有许多后期数据分析功能，如峰峰统计.最大值统计.最小值统计等。还有强大的FFT功能。我们可以通过FFT功能：分析获得的纹波波形的频率，以便准确了解每个频点的噪声大小。这样，开关引起的纹波尺寸可以更准确地获得。

这里有一些测量电源纹波的注意事项，总结如下：

1.探头的选择需要结合探头的耐压范围和被测信号的电压范围来选择，同时还要考虑探头衰减比对底部噪声的放大作用。

2.在选择接地方式时，应尽量减少接地回路，如使用接地弹簧。这样既可以改善频曲线，又能减少电磁辐射的干扰。

3.灵活使用数字滤波器，将我们需要的信号从“纷纷扰扰”从噪声中提取。使结构更加精确。

4.通过FFT在开关频率上，可以更准确地测量噪声大小。

以上便是示波器如何测量电源纹波，示波器的注意事项。示波器具有灵活的数字滤波器和强大的数字滤波器FFT在大多数电源测量场景中，功能可以完美地使用。示波器还具有强大的环路分析功能，可以进一步分析电源，使电源能够兼顾稳定性和快速响应。