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纹波：理想状态时，电源输出的直流电压应为一固定值，但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的。由于滤波不干净或多或少会有剩余的交流成分，这种包含周期性与随机性成分的杂波信号我们称之为纹波。

即便是用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。较大的纹波会对高速信号质量产生干扰，影响CPU与GPU正常工作，所以这个数值越小越好。所以为了保证电源的电压输出质量，需要对给电路板供电的AC/DC或DC/DC模块的输出纹波进行测量。而纹波的测量方法对于其该项指标的确定会产生非常大的影响，今天安泰测试Agitek就简单给大家演示一下示波器测电源波纹的一些注意事项。

通过示波器测试电源纹波时，只有采取正确的测量方法，才能得到准确的测量数值。如何正确使用示波器测试电源纹波呢？以下几点为使用示波器测试纹波时需要注意的几点：

1、 示波器要选择20MHz的带宽限制。一般开关电源输出的纹波在DC~20MHz范围。而高频同步开关噪声和信号反射等引起的噪声在DC~1GHz范围。所以此设置可以滤除高频噪声，避免高频噪声对纹波测量造成影响。

下图为纹波与噪声的示意图。A：纹波+噪声；B：纹波；C：噪声。

2、 示波器探头接地线尽量短。通常建议去掉探头帽，使用探头自带的接地弹簧来接地，这样可避免由探针与地线形成的类天线环路耦合进电路中的噪声。

3、 尽量选择有1X的示波器探头。可避免由示波器本身噪声引起的纹波误差。因为探头端对信号进行衰减后，为了在示波器上仍读取实际信号电压值，示波器会通过设置的探头比对信号进行运算。如使用10X衰减探头，实际进入示波器的信号衰减为1/10，为了在示波器上显示真实电压值，示波器上探头比需设为10X，示波器会将所得信号乘10后进行显示。而探头本身的噪声是不会因探头的衰减而衰减，所以乘10后所得的噪声会变大。对于测试的纹波较小时会产生影响。此外，很多探头1X时的带宽只有不足10MHz，会使高于10MHz的纹波衰减造成实际测试的纹波偏小。所以建议选择不低于20MHz的带有1X的探头测试。如RIGOL PVP2000探头，1X时带宽为35MHz，可满足纹波测试带宽要求。

4、示波器的通道耦合方式选择交流，可以将直流电压隔离，方便信号观测。因为纹波是叠加在直流信号上的，相较于直流电压，其数值较小。所以需要将垂直刻度调小，并调节垂直偏移才可以看到纹波信号。此外由于示波器的垂直偏移范围可调范围是有限制的，所以当直流信号过大时可能会导致无法看到纹波。所以选择交流耦合可以只显示交流纹波信号，方便观测波形。

5、如果使用隔离电源时要保证示波器的电源地与被测电源地隔离，避免引入共模干扰。

以上内容由普源示波器代理商——安泰测试整理， 安泰测试作为普源的一级代理，为客户提供选型、样机演示、销售、培训、维修等一站式服务，欢迎有需求的电子工程师咨询安泰测试。

如今，电子电路（比如手机、服务器等领域）的切换速度、信号摆率比以前更高，同时芯片的封装和信号摆副却越来越小，对噪声更加敏感。因此，今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响，示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具，但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果。

今天安泰测试给大家分享一下泰克示波器纹波测量注意事项：

1、尽量使用示波器最灵敏的量程档

2、尽量使用AC耦合估直流电源输出电压或电流的质量

3、尽量使用小衰减比的探头

4、尽量使用探头的短地线

5、根据需要使用带宽限制功能等

纹波电压在产品中是一项很重要的参数，过大的纹波电压不仅会直接影响音频电路的信噪比，甚至引起电路的误动作。而且产品设计中如果应用了开关电源和DC-DC等电路进行供电和电压转化，虽然减小了功率耗散，提高了供电效率，但增加了输出的交流成分，就是我们说的纹波和噪声。纹波是叠加在直流信号中的交流成分，即噪声，它影响电源输出直流信号的纯净度。纹波测量的目的是评估直流电源输出电压或电流的质量。

如果您在使用示波器过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试网。

如今，电子电路（比如手机、服务器等领域）的切换速度、信号摆率比以前更高，同时芯片的封装和信号摆副却越来越小，对噪声更加敏感。因此，今天的电路设计者们比以前会更关心电源噪声的影响，示波器是用来进行电源噪声测量的一种常用工具，但是如果使用方法不对可能会带来完全错误的测量结果。

今天安泰测试给大家分享一下泰克示波器纹波测量注意事项：

1、尽量使用示波器最灵敏的量程档

2、尽量使用AC耦合估直流电源输出电压或电流的质量

3、尽量使用小衰减比的探头

4、尽量使用探头的短地线

5、根据需要使用带宽限制功能等

纹波电压在产品中是一项很重要的参数，过大的纹波电压不仅会直接影响音频电路的信噪比，甚至引起电路的误动作。而且产品设计中如果应用了开关电源和DC-DC等电路进行供电和电压转化，虽然减小了功率耗散，提高了供电效率，但增加了输出的交流成分，就是我们说的纹波和噪声。纹波是叠加在直流信号中的交流成分，即噪声，它影响电源输出直流信号的纯净度。纹波测量的目的是评估直流电源输出电压或电流的质量。

如果您在使用示波器过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试网。

纹波是电源的核心指标，但如何准确测量纹波却是一个被广泛忽略的问题。也许您认为不就是示波器交流耦合，然后把探头点在电源上吗？事实远非如此，这里普科科技PRBTEK将为您呈现纹波测试的正确方式。

一、探头的选择

在十几年前，很多公司的电源测试标准中都有明确的规定，要求使用1:1 探头进行测量。因为这种探头不会损失示波器的测量档位，比如示波器原来Z小档位是2mv/div，使用1:1探头就仍然可以通过这个档位测量纹波，即可以准确测量出10mv以内的纹波。但是由于这种探头的带宽只能做到6MHz左右，所以随着开关电源频率的提升，这种探头便不再适合使用。

目前常用的电源测量探头是10:1无源探头、100:1无源探头、高压差分探头。探头的选择上首先要考虑电压范围，被测电压不要超出探头允许的范围。比如说一般的10:1的无源探头，其低频耐压值是300VRMS，且随着频率的升高而降低，如图1所示。使用之前将测量信号的电压范围设置在此范围内，否则将无法进行正确的测量。

图1 无源探头输入额定电压曲线

除此之外，还需要考虑探头衰减比对底噪的放大，从而判断信号的真实有效部分。采用探头测量时的示意图如图2所示，其中Gn1是虚拟的一个噪声源，表示示波器的本底噪声，而Gn2表示探头的本底噪声。由于信号经过了探头的衰减，为了还原真实信号的大小，示波器内部会对信号再进一步放大，而此时Gn1和Gn2也就跟着被放大，其放大倍数就是衰减比的倒数。所以衰减倍数越大，其测量系统的本底噪声也就被放大的越多。

图2 底噪放大示意图

例如使用500：1高压差分探头进行测量，示波器本底噪声是1mv，探头噪声为为1mv，这样累加噪声是2mv，再经过500倍的放大，其本底噪声就达到了1V，此时就需要考虑，1V的噪声是否在允许范围内。如果您的被测系统纹波本身也就只有1V或者更小，那1V的噪声显然是不允许的。

二、接地方式的选择

传统的使用习惯上，示波器的接地方式就是那根长长的接地夹线。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，但是却并不是一种严谨的、准确的接地方式。

图3 接地夹线示意图

由于地夹线比较长，其会形成一个寄生电感Lgnd，随着夹线的增长，这个电感也会增大，而这个回路电感会和示波器探头的输入电容Cin产生谐振。这就导致示波器的幅频特性变得不平坦，导致测量不准确。其等效电路如图4所示：

图4 接地夹线等效电路图

但是这还不是接地夹线Z致命的。开关电源，随着开关管的开合，不仅仅产生了电源纹波，同时也产生了很多电磁干扰，通过空间进行辐射，而这部分辐射就会被接地夹线与探头形成的线圈给接收到，再加上示波器是高阻输入的，就导致这部分信号对测量的干扰非常可观。电磁干扰虽然也可以说是电源的一项参数，但是这部分信号是无法通过示波器探头来进行准确测量的，测量出来的值是毫无意义的。

因为以上两点，所以在测试电源纹波时，是不应该使用接地夹线的，而应该使用接地弹簧。如图5所示，这样既降低了环路电感从而保证了较好的幅频特性，又降低了电磁辐射的引入。

图5 接地弹簧示意图

如果是使用的高压差分探头，则应该将两根输入线双绞在一起，用以降低环路面积。

三、滤波器的应用

上面讲了两种情况，能够有效增强测量结果真实性方法。但有些情况无法按这两点来操作。比如利用高压差分探头进行测量，一般有两个衰减比可以选择：50:1（MAX 130V）、500:1（MAX 1300V）。若测量的电压是200V，这时便发现只能选用500:1的探头衰减比。而按第一部分内容中的计算可知，本底噪声有1V左右，这个底噪就有些偏大了，会影响Z终的结果。再比如有些测量情况下不方便固定接地弹簧，而必须使用接地夹线进行固定，但是这样又会引入大量的电磁辐射干扰。

这时候就需要使用滤波器了。噪声和电磁辐射的干扰也和正常信号一样，也是分频段的。如果我们把一部分频段的噪声滤除掉，就可以大大降低底噪和辐射干扰。但是我们又不希望关心的信号被滤除掉，这就需要使用低通滤波器了。

示波器都会有一个20M带宽限制的功能，就是为了降低底噪和辐射干扰，将关心的信号从一堆混乱的信号中摘出来。但是随着开关电源频率的升高，频率的多样化，一个固定的20M带宽限制显然已经不再够用了。

所以，您在测量时，只需要预估一下自己想要测量的频率范围，然后设置好数字滤波器，就可以使你的示波器拥有更低的底噪，使得测量更加准确。

总结

以上是普科科技PRBTEK分享的一些测量电源纹波的注意事项，归纳如下：

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取，同时还要考虑探头衰减比对本底噪声的放大作用。

2、接地方式的选择，应该尽可能的降低接地回路，如使用接地弹簧。这样既能改善幅频曲线，又能降低电磁辐射的干扰。

3、灵活的使用数字滤波器，将我们需要的信号从“纷纷扰扰”的噪声中提取出来，使得结构更加精确。

4、通过FFT的后期分析功能，可以更加准确的测量开关频率上的噪声大小。

如果您在使用过程有什么问题，咨询普科科技官网：www.prbtek.com