電子電路(如手機、服務器等領域)的切換速度和信號擺動率高于以前。同時，芯片的包裝和信號擺動越來越小，對噪聲更敏感。因此，電路設計師更關心電源噪聲的影響。實時示波器是測量電源噪聲的常用工具，但如果使用錯誤，可能會帶來完全錯誤的測量結果。PRBTEK在與用戶溝通的過程中發現，許多用戶的測試方法不正確，因此總結了電源紋波噪聲測試中需要注意的一些問題，供您參考。

由于電源噪聲帶寬很寬，很多人會選擇示波器進行電源噪聲測量。但不可忽視的是，實時寬帶數字示波器及其探頭都有其固有的噪聲。如果要測量的噪聲與示波器和探頭的噪聲相同，則很難準確測量。

示波器的主要噪聲來自兩個方面：示波器本身的噪聲和探頭的噪聲。

所有實時示波器都使用衰減器來調整垂直范圍。設置衰減后，示波器本身的噪聲將被放大。例如，當沒有衰減器時，示波器的基本范圍為5mV/格，假設此時示波器的底噪音為500uVRMS。當量程改為50時mV/格時，示波器將在輸入電路中增加10個：1.衰減器。為了顯示正確的電壓信號，示波器Z將顯示信號放大10倍。因此，示波器的底部噪聲似乎有5倍mVRMS是的。因此，在測量噪聲時，應盡可能使用示波器Z敏感的測量范圍。然而，在Z敏感齒輪下，示波器通常沒有足夠的偏置范圍來將測量的DC電壓拉到示波器屏幕的中心進行測試，因此通常需要使用示波器AC耦合功能過濾掉直流電平AC成分。

基于同樣的原因，在電源測量中也應該盡量使用1：1的探頭而不是示波器標配的10：1的探頭。否則示波器的噪音也會被放大。

探頭帶來的噪音是在在衰減器前面耦合進來的，因此無論衰減比設置多少，探頭貢獻的噪音都是一定的。但是，在某些不正確的使用方法下，探頭可能會帶來額外的噪音，一個典型的例子就是使用長地線。為了方便測試，示波器的的無源探頭通常會使用15cm左右的鱷魚夾形式的長地線，但是這對于電源紋波的測試卻是不適用的，特別是板上存在開關電源的場合。由于開關電源的切換會在空間產生大量的電磁輻射，而示波器探頭的長地線又恰恰相當于一個天線，所以會從空間把大的電磁干擾引入測量電路。

一個簡單的驗證方法就是把地線和探頭前端接在一起，靠近被測電路(不直接接觸)就可能在示波器上看到比較大的開關噪音。因此測量過程中應該使用盡可能短的地線。為了減小開關噪音的影響，另一種比較好的辦法是使用差分探頭，通常差分探頭相比單端探頭會有更高的共模抑制比，對于抑制共模噪音會有比較好的效果。

最后要注意的一點是，通常電源測試都規定了某個頻率范圍內的紋波和噪音，比如20MHz以內的，而一般示波器的帶寬都大于這個要求，因此測試時可以打開示波器的帶寬限制功能，這對于減小高頻噪音也會有比較好的效果。

因此，總結一下，對于電源紋波噪音的測試，通常需要注意以下幾點：

1、盡量使用示波器靈敏的量程檔;

2、盡量使用AC耦合功能;

3、盡量使用小衰減比的探頭;

4、盡量使用探頭的短地線;

5、盡量使用差分探頭;

6、根據需要使用帶寬限制功能;

PRBTEK告知注意了以上問題，電源噪音測試通常會有一個滿意的結果。

審核編輯 黃宇