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`张飞┃30天精通反激开关电源设计线上训练营，包教包会！！！ 开关电源应用中，输出电压纹波看起来是小菜一碟，但实际操作中测试结果的真实性，一致性，经常困扰攻城狮。 而且知其然，更要知其所以然。 Chipown攻城狮将手把手教你每个纹波测试技法，剖析背后的理论支撑。 背景 出场人物： 1、客户小A（测试攻城狮，软件工程出身，对电源了解不多）； 2、芯朋老司机小M。 测试方案： 芯朋PN8034C 12V0.3A非隔离方案，原理图如下： 
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22 个讨论
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打狗棒法第一式 攻城狮小A： 测试板收到了，为啥纹波这么大?芯朋老司机小M： 有多大？发个图来看下!攻城狮小A：
这个。。。是有点大，不过，有点不对啊！ 带宽设置有问题，要20MHz限制啊，下面这个圈起来的位置，您限制带宽，再看看区别。
攻城狮小A： 测完了，真的降了好多！
示波器带宽20MHz，输出电压纹波376mV 武功秘笈之划重点：带宽选择 我们先了解什么是示波器带宽：输入信号衰减 3 dB 所在的最低频率称为示波器的带宽。
从示波器带宽的定义和上图可以看出，在示波器设置带宽之外的信号，是急剧衰减的。这个可以回答“设置20MHz带宽限制后，测试纹波明显下降”这个现象，20MHz后的信号迅速衰减，所以测试到的信号幅度下降； 示波器中的“20MHz带宽限制”这个选项，是不是满足我们的测试需求？理解测试带宽的选择，我们还需要介绍一个原理：奈奎斯特采样定理： 在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax)，采样之后的数字信号才能完整地保留了原始信号中的信息； 实际应用中考虑到示波器抗混叠滤波器设计指标，在模拟应用中一般取采样频率为信号最高频率的3～5倍时，才能获得完整的原始信号信息。 一般AC-DC的开关频率都在200KHz以内，DC-DC在3MHz以内，频率都不高； 但开关电源中，开关电源中信号变化最快的是开关管的上升时间，而非开关频率，所以开关电源纹波测量的带宽取决于开关管的上升时间，对于泰克高频示波器，其上升时间Tr=0.35/BW(MHz)，所以，20MHz带宽对应的上升时间是17.5nS；而对于大多数开关管，其上升时间都在100nS的级别，所以这种情况下20MHz是满足5倍被测量信号最高频率的； 小结：信噪比足够大+满足信号测量精度都满足的前提下，选择的带宽才是合适的，20MHz就是大多数情况下开关电源纹波信噪比的最佳选择点（之所以是大多数情况，是因为有特殊情况，比如测试采用新型coolmos作为功率器件的电源时，20MHz就显得小了，需要扩展到300MHz以上）。 敬请期待... 打狗棒法第2式 :武功秘笈之划重点: 探头的选择 打狗棒法第3式: 武功秘笈之划重点 测量位置和接地方式的选择 打狗棒法第4式 :武功秘笈之划重点 输出端并联瓷片电容和电解电容 |
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谢谢楼主，学习了
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谢谢楼主，学习了
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打狗棒法第二式 芯朋老司机小M 嗯，现在是376mV了，不过还是有点大，麻烦把示波器型号和探头拍个照片给在下看看！ 攻城狮小A 示波器型号Tektronix MDO3014 100MHz2.5GS/S
示波器探棒：无源探头衰减比10:1 芯朋老司机小M 额，探头比例也有点问题，请拨到“1X”档！ 攻城狮小A 我试试看！ 攻城狮小A 果然，从372mV降到272mV了，真神奇。。。
武功秘笈之划重点: 探头的选择 示波器的输入阻抗和探头的阻抗构成了一条衰减器电路，示波器会自动检测探头的衰减比并重新调整示波器的垂直量程设置，以反应出探头的衰减。 需要特别注意的是：信号被衰减,但噪声不会被衰减；示波器内软件将衰减的信号放大N倍（N为探头衰减比）,同时噪声也放大N倍。 举例：假设示波器底噪是2mV，我们要测试一个实际为50mV的纹波。 采用1：1的探头，测试到的纹波就是2mV（底噪放大一倍）+50mV（实际）=52mV； 采用10：1的探头，测试到的纹波就是2mV*10（底噪放大10倍）+50mV（实际）=70mV； 采用100:1的探头，测试到的纹波就是2mV*100（底噪放大100倍）+50mV（实际）=250mV； 可以看出，采用100：1的探头测试50mV级别的纹波，结果已经是严重偏离实际情况了。 |
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打狗棒法第3式: 武功秘笈之划重点 测量位置和接地方式的选择 芯朋老司机小M 应该还可以往下挖潜力，您再把测试的全图拍个照来！ 攻城狮小A
芯朋老司机小M 我们继续，把示波器的探头夹到线路板上的输出端，把接地环换掉地线端子！ 攻城狮小A 接地环得找找，我先换到板端看看！ 攻城狮小A 果然，又降了！神奇！
攻城狮小A 还能继续吗？ 芯朋老司机小M 能，换接地环！ 攻城狮小A 我去找，等会儿~ 攻城狮小A 是这样吧？
芯朋老司机小M 是的，效果怎么样？ 攻城狮小A 192mV，200mV以内了，老司机可以啊
武功秘笈之划重点 测量位置和接地方式的选择 开关电源中，随着开关管的动作，会通过电磁干扰产生辐射，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，这部分信号对测量的干扰是不能忽略的，如下图所示。
减小测试回路面积可以有效改善测试质量，这就是采用测试端直接接在线路板上和测试接头采用接地弹簧（接地环）后测试纹波可以下降的原因。 |
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感谢楼主分享！
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