泰克MSO44示波器實(shí)現(xiàn)16位ADC精度電源噪聲分析的方法
在電子系統(tǒng)的研發(fā)與測試中,精準(zhǔn)剖析電源噪聲對保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。泰克MSO44示波器憑借16位ADC精度,為電源噪聲分析提供了有力手段,其實(shí)現(xiàn)過程涵蓋硬件適配、模式設(shè)定、參數(shù)調(diào)整、測量功能運(yùn)用及數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。
適配低噪聲探頭與優(yōu)化連接
測量電源噪聲時,需選用適配的低噪聲電源紋波探頭,并確保探頭衰減系數(shù)與示波器通道匹配。如測試DC - DC轉(zhuǎn)換器電源噪聲,使用泰克專用電源紋波探頭,其在特定頻段可有效降低自身引入噪聲。連接探頭與待測電源時,遵循最短接地路徑原則,利用接地環(huán)替代長接地線,以減少外部干擾。長接地線形成的環(huán)路面積大,易感應(yīng)外界電磁干擾,致使測量的電源噪聲數(shù)據(jù)失真;而接地環(huán)能顯著縮小接地環(huán)路面積,降低干擾影響,使測量信號更接近電源真實(shí)噪聲情況。
啟用高分辨率模式
泰克MSO44示波器默認(rèn)ADC分辨率為12位,在高分辨率模式下可擴(kuò)展至16位。該模式基于硬件的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器實(shí)現(xiàn),能在特定采樣率下提升垂直分辨率。當(dāng)采樣率≤125MS/s時,垂直分辨率可達(dá)16位,可檢測μV級噪聲波動。在測量低電壓、低噪聲電源(如精密傳感器供電電源)時,開啟高分辨率模式,可將微弱噪聲信號細(xì)節(jié)清晰呈現(xiàn),提高測量精度。
優(yōu)化觸發(fā)設(shè)置
為精準(zhǔn)捕捉電源噪聲,需合理設(shè)置觸發(fā)模式。在開關(guān)電源測試中,因開關(guān)動作會產(chǎn)生周期性噪聲,選擇脈沖寬度觸發(fā)模式,可依據(jù)噪聲脈沖寬度特性,精準(zhǔn)捕獲特定噪聲波形。調(diào)整觸發(fā)電平,使其位于噪聲信號幅度范圍合適位置,確保僅目標(biāo)噪聲波形能觸發(fā)示波器采集。設(shè)置合適延遲時間,可控制示波器在噪聲出現(xiàn)時精準(zhǔn)開始采集,避免錯過關(guān)鍵噪聲瞬態(tài)。 ## 運(yùn)用測量功能與分析工具 MSO44示波器具備豐富測量功能與分析工具。利用自動測量功能,可快速獲取電源噪聲的峰值、RMS值等參數(shù)。結(jié)合波形直方圖,能直觀分析噪聲分布情況,了解噪聲幅值出現(xiàn)概率,判斷噪聲特性(如是否為高斯噪聲)。在分析開關(guān)電源噪聲時,通過這些測量與分析,可清晰掌握開關(guān)頻率及其諧波噪聲在電源噪聲中的占比,評估電源設(shè)計(jì)合理性。
數(shù)據(jù)采集與后處理
采用FastFrame分段內(nèi)存采集模式,MSO44示波器每秒可捕獲超500,000個波形,有助于快速鎖定電源噪聲中的異常頻率成分。在開關(guān)電源測試中,能快速發(fā)現(xiàn)因元件老化或負(fù)載變化導(dǎo)致的異常噪聲頻率。采集數(shù)據(jù)后,可導(dǎo)出至PC,借助專業(yè)分析軟件進(jìn)行離線深入分析,或通過示波器API接口實(shí)現(xiàn)自動化測試,生成標(biāo)準(zhǔn)化噪聲分析報告,方便長期監(jiān)測與對比不同電源設(shè)計(jì)的噪聲性能。
技術(shù)支持
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