如何正确测量电源纹波

　　首先，我们平时所说的电源纹波到底是什么呢？它等同于电源噪声吗？事实上，电源纹波不同于电源噪声，它是出现在输出端子间的一种与输入频率、开关频率同步的成分，是叠加在稳定直流信号上的交流干扰信号。而噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分。

　　图1  电源纹波与电源噪声

　　明白了电源纹波是什么的问题后，我们来看下如何用ZDS2022示波器对电源纹波进行正确测量。

　　如何正确测量电源纹波

　　正确地测量电源纹波，合适的设置是关键。为了减小示波器本身的噪声影响，测量电源纹波时，应尽可能地使用示波器最灵敏的量程档。但是示波器在最灵敏档位下通常不具有足够的偏置范围可以把被测直流电压拉到示波器屏幕中心范围进行测试，因此通常需要利用示波器的AC耦合功能。而且，通常电源测试都会规定测试某个频率范围内的纹波和噪声，比如20MHz以内的，而一般示波器的带宽都大于这个要求，因此测试时可以打开示波器的带宽限制功能，这对于减小高频噪声也会有比较好的效果。

　　不仅示波器的操作设置要注意，直接接触信号的探头也要注意。由于电源纹波幅值一般都很小，若探头衰减比设为10:1，则许多无用的噪声将会被放大，无疑会影响对纹波的测量。所以，探头的衰减比要设置为1:1，并注意示波器的探头比率与探头的衰减比应设置一致，这样示波器的读数才是正确的。但探头的连接方式是否还是像测普通信号那样，探头帽直接接信号，鳄鱼夹直接接地呢？

　　事实上，这种接法对电源纹波的测试是不适用的，特别是板上存在开关电源的场合。由于开关电源的切换会在空间产生大量的电磁辐射，而示波器探头的长地线又恰恰相当于一个天线，所以会从空间把电磁干扰引入测量电路。一个简单的验证方法就是把地线和探头前端接在一起，靠近被测电路（不直接接触）在示波器上就会看到比较大的开关噪声。因此测量过程中应该使用尽可能短的地线。考虑到您有时可能需要进行短接地连接，在ZDS2022示波器标配的探头配件中，专门为您准备了一个小弹簧用来代替鳄鱼夹。

　　在保证了正确的连接方式与功能设置后，按下【Measure】键，在测量项选择中就会看到51种参数项，并且可以同时显示24种实时测量结果。在设计示波器的测量功能时，我们的研发团队考虑到，当您需要测量很多参数时，为了避免一个一个地去选中，设置了“综合测量”“电压测量”“时间测量”的便捷设置，我们按下电压测量，则与电压有关的常用参数项就会自动选中。

　　电源噪声FFT分析

　　在电源纹波中有时会混有一些高频成分，它们就是电源噪声。这些噪声必然会对电路造成一定的影响，所以我们需要对该成分进行分析。ZDS2022示波器具有高达4Mpts样本点数的FFT分析能力，频率分辨率可低至250Hz。按下【Math】键，选择FFT，在第27期百集实操视频中，我们已与大家分享了对信号进行FFT分析的具体步骤，这里不再累赘。利用频谱图，我们就可以对电源纹波和噪声的频率成分进行分析，以便对电路设计进行进一步改善。