电源抑制比 (PSRR) 测量

罗德与施瓦茨示波器的强大功能

RTM3004 示波器

您的任务

电源设计工程师经常需要测量设计的电源抑制比或电源纹波抑制 (PSRR)。PSRR 是指示电源输出稳定性的重要参数。它可揭示输入电压变化对输出电压稳定性的影响。

罗德与施瓦茨解决方案

使用 R&S®RTx-K36 频率响应分析(波特图)选件轻松快速地在示波器上进行低频响应分析。测定多种电子设备的频率响应,包括无源滤波器和放大器电路。测量开关电源的控制环路响应和电源抑制比。R&S®RTx-K36 选件使用示波器的内置波形发生器生成 10 Hz25 MHz 的激励信号。通过测量每个测试频率下被测设备的激励信号与输出信号之比,示波器波特图会以对数方式显示增益,以线性方式显示相位。

R&S®RTx-K36 选件可测量电源抑制比,并针对稳压器系统到稳压输出的转换进行特性测量。

PSRR 测量装置
PSRR 测量装置

测量装置

可以为电源电压应用正弦纹波,并测量稳压器输入到输出的增益,从而测量 PSRR。

需要使用线路注入变压器(如仪鼎 J2120A)确保注入的信号隔离,不会引起任何直流偏置。

使用接地弹簧将为电源抑制比测量提供一流的信噪比
使用接地弹簧将为电源抑制比测量提供一流的信噪比

探测

性能出色的探头是确保准确进行 PSRR 测量的前提。例如,如果被测直流-直流变换器的抑制比较高,Vout 信号的峰间幅度会非常小。这需要使用具有高动态范围的探头。尽管大部分示波器通常会使用 10:1 无源探头,但针对输出信号使用 1:1 无源探头可以扩大动态范围。在此应用中,罗德与施瓦茨推荐使用具有 38 MHz 带宽的 R&S®RT-ZP1X 1:1 无源探头。

缩短探头的接地长度,可以减小接地环路电感。探头的标配接地引线有时会起到天线作用,放大无用的开关噪声。如果 Vin 和 Vout 测试端口周围存在接地端子,则不应使用长接地引线。使用 R&S®RT-ZP1X 探头的接地弹簧缩短接地。这将为测量提供理想的低噪声接地。

设备设置

将示波器连接至被测电路之后,可以轻松开始测量:

  • 将起始频率和终止频率设置为 10 Hz 至 25 MHz,并确定发生器输出电平。
  • 设置十倍程频率点以提高和调整采集分辨率。示波器每十倍程至多可采集 500 个频率点。
  • 设置发生器输出的幅度分布(最高 16 步长),以抑制被测电路的噪声特性。
  • 按“运行”(Run) 以开始测量。测量结果显示为相对于频率的增益/相位图。在感兴趣的频率点处设置标记。
PSRR 测量
PSRR 测量

测量结果

波特图中显示的曲线代表稳压器系统到稳压输出的转换。该图显示了相对于频率的增益。直接在图中迹线上将标记拖拽至所需位置。图例可显示标记坐标。

在表格中查看结果。测量结果表格包含每个测量点的详细信息(频率、增益和相移)。使用标记时,结果表格中的相关行将高亮显示。可将屏幕截图和/或表格结果快速保存至 USB 设备以生成报告。

总结

目前,工程师主要使用示波器来测试与测量电源设计。R&S®RTx-K36 频率响应分析(波特图)选件价格合理,可代替低频网络分析仪或专用的独立式频率分析仪。

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