示波器是最重要的电源测试和表征工具目前，许多示波器（包括是德科技 InfiniiVision X 系列）都可以提供 专用的电源测量选件以帮助工程师自动完成很多重要测试。图 1 显示了是德科技 InfiniiVision 3000T、4000 和 6000 X 系列示波器使用电源测量选件（DSOX3PWR、DSOX4PWR、DSOX6PWR）支持的电源测量项目 03|是德科技|开关电源环路响应(伯德图)测量一应用指南 控制环路响应(伯德图) 电源实际上是一个包含了负反馈控制环路的放大器,如图2所示。这意味着虽然您可以 把电源看作是一个直流放大器,但它实际上会放大交鋶信号并对输出条件的变化做出响 应,比如负载变化 为了实现控制环路响应测试,您需要注入一个误差信号到控制环路的反馈路径中。在图 2Φ,这个反馈路径就是指R1和R2的电阻分压器网络我们需要把一个较小的电阻器 串联到反馈坏路中,才能注入一个误差信号。原理图中显示的这個5注入电阻与R1和 R2串联阻抗相比是微不足道的所以,您也许可以考虑把这个低阻值注入电阻(Rn)作 为长久使用的测试器件。另外使用一个注入变壓器(例如 Picotest j2101A)来隔离这个 交流干扰信号,从而不产生任何的直流偏置 此处的测量系统是一台内置 WaveGen函数/任意波形发生器的 nfiniivision x系列示波 器,可以测量在反饋网络(Vin)的顶部和电源直流输出(vout)上的交流电压电平示波 器还可以计算在扫描频段内每个测试频率点上的增益,dB=20Log(vou/vin)。同时还测 量∨n和∨out之间的相位差 cope FG ch1 ch2 Vin yout modulator comp Vref 图2:环路响应测试时电源闭环反馈网络和小波器连接设置 04|是德科技丨开关电源环路响应(伯德图)测量一应用指南 输入和输出探测 严谨准確的测试技术是环路响应测试的必备条件。in和∨ot在某些测试频率点上的 纹波电压非常的小,很容易被示波器本底噪声或者待测电源自身噪声所淹没,提高测试 的信噪比可以提高频率响应测试的动态范围尽管大部分示波器都标配1C:1无源探头, 但是使用11无源探头才能更好的降低示波器底噪和电源开关噪声的影响,进而提高测试 信噪比。是徳科技推荐使用35Mz带宽的1:1无源探头N278CA进行环路响应测试 缩短探头的地线长度对这个测试吔很有帮助。探头标配的接地线有些时侯会像天线一样 吸收开关噪声,如果在Min和out测试点附近有接线柱,您可以去掉标配的长地线和探 头帽,然后洳图3所示直接把探头前端的探针和地斜靠在接线柱上如果没有接线柱,在 PCB上找到一个较近的接地点,然后利用无源探头附带的弹簧地线附件莋一个较短的地 线连接,或者设计时预留一个探头接口在PCB板上,可以获得最佳的低噪声地线连接同 时不需要用手固定探头 图3:使用短地线测量可鉯在环路响应测试中提供最好的信噪比 05|是德科技|开关电源环路响应(伯德图)测量一应用指南 执行环路响应测量 图4展示了一个开关电源评估板進行环路响应测试时需要配置的隔离变压器和1:1无源 探头,隔离变压器使用的是 Picotest的N210A注入变压器。这个电源测试板设计时己经 在反馈回路中放置叻59注入电阻 图4:环路响应测试隔离变压器和1:1无源探头的配置 06|是德科技开关电源环路响应(伯德图〕测量一应用指南 执行环路响应测量(续) 环路响應测试需要使用一个带有电源测试选件的 Infiniivision×系列示波器,第一步先在 电源测试项目列表里选择环响应测试,然后选择如图5所示的设置&应用菜单,峩们先 用固定20 Cmpp峰峰值和50Ω阻抗的默认设置进行这项测试,由于隔离变压器连接的 注入电阻只有5g,实际上加在注入电阻上的电压只有36∨p左右 制囙响应(Bode 频率模式: 扫描 频率(开始、止 100Hz MHZ 每十倍执率的点数 来源(输廴、输出1 w6n幅.抗:mmp59 □振幅模式 立用 图5:环路响应测试参数设置 请注意大部分频率响应汾析仪或矢量网络分析仪设置注入电压时是∨rms或者dBm并且 是基于509注入电阻,如果您要对比不同设备的测试结果(示波器,频率响应分析仪,网 络分析儀),即便是在电压单位不同的时候(Vpp,Wrms,dBm),也要务必确保注入电压 设置是相同的。 设置好测试参数之后直接点击应用按钮,如图6所示,蓝绿色和橙色分别為增益和相位 在100Hz到20MHz扫描频段内的曲线示波器还在屏幕坐下角自动显示相位裕度(PM) 和增益裕度(GM)测试结果 07|是德科技|开关电源环路响应(伯德图)测量一应用指南 执行环路响应测量(续) 环路响应测试需要使用一个带有电源测试选件的 Infiniivision×系列示波器,第一步先在 电源测试项目列表里选择环响應测试,然后选择如图5所示的设置&应用菜单,我们先 0uB,4131°@E2.73kH M991315kHx R,nm°的115kH7 图6:环路响应测试在固定注入电压的增益曲线和相位曲线 我们可以看到测试结果中低頻时增益和相位结果有抖动,这种结果说明在这种频率下信 噪比可能太低了。一个简单的提高信噪比的方法是把所有频段的注入电压幅值提高但 是提高注入电压可能会造成信号失真或者0dB穿越时对应的相位裕度结果不对。 个比较好的提高信噪比的方法是利用图7所示的测量工具裏的幅值配置功能来定制不 同的注入电呀,通过幅值配置功能,您可以在待测电源敏感的频率段使用低幅值注入电 压,在待测电源不敏感的频率段使用高幅值注入电压开关电源反馈网络一般在0dB穿 越点附近最敏感,我们测的这个电源板是60KHz左右。 控制回路响 频率模式 频率(开始、停止 10UH2 20MHz 每┿频率的点数: 10 383dB,00°@1308kH 图8:优化注入电压配置后增益和相位测试结果 如何确定最适合的注入电压呢?有工程师建议开始时用一个相对高的注入电压进荇测 试,然后逐渐降低幅值进行多次测试,直到0σB穿越频率稳定在某个频率点频率响应 测试一般多次的重复测试迭代出合适的注入电压以得箌最好的动态范围,利用是德科技 示波器方案的频率响应测试,一般您可以更快的找到合适的注入电压。 请注意您也可以使用是德科技示波器方案进行单个频率点的相位和增益测量这个方案 允许您在单个频率点运行测试,例如在预计的OdB穿越频率附近的某个频率点,然后在 示波器的波形发生器设置菜单里手工调整注入信号的电压和频率同时可以直观地观察 实时波形的变化 例如您可以像图6那样以一个固定的低注入电压運行整个扫频范围的测试来确定大概的 0dB穿越频率。在这个例子中我们知道0dB穿越频率是62KHz左右,然后运行62KHz单个 频率点的测试并且逐渐升高注入电壓直到观察到信号失真一旦您决定了0dB穿越频率 附近的最大注入电压,您可以简单地在所有频段内使用注入电压。您可以在不同的频率 点进荇更多的单频率点测试以优化低频或者高频时的注入电压幅度 09是德科技丨开关电源环路响应(伯德图)测量一应用指南 总结 示波器是当今工程师测试和表征电源设计最基础的测量设备。是德科技 fini vision x系 列是业界唯——款可以自动测量环路响应的示波器,通过和是德科技网络分析仪测試结 果对比,增益和相位测试结果都非常接近 系统要求 使用 Keysight Infiniivisicn300T、4000、6000X系列示波器执行控制环路响应测试,需 要示波器配置有功率测量选件许可证(DSOX3PWR、DSOX4PWR、DSoX6PWR)。不要 求使用 WaveGen选件示波器在执行控制环路响应测量时将会自动打开 WaveGen。建 议使用两个1:1无源探头(例如N2870A)示波器 WaveGen输出到电源反馈网络之间耦 合并隔离输入干扰信号,需要使用隔离变压器,例如 Picotest j210A注入变压器 应用指南 cHCN 执行最出色的功率完整性测量 应用指南CHCN 使用示波器测量电源噪声的技巧 应用指南 CHCN 如何评估一台用于低功耗测量的示波器 应用指南 CHCN 新探测技术实现高灵敏度、宽动态范围电流测量 应用指南 CHCN www.ixistandard.org 局域网扩展仪器(LⅩ)將以太网和Web网络的强大优势引入测试系统中。是德 科技是LⅪ联盟的创始成员 www.pxisa.org P日 PC扩展仪器PⅫ)模块化仪器提供坚固耐用、基于PC的高性能测量與自动化 系统

      通常情况下我们对一个人的第┅印象可能是从外形来判断，那么示波器也是一样作为一名初学者，我们在了解示波器时首先要了解它的外观那么今天安泰测试小编僦给大家介绍一下的面板，以泰克MDO3104为例希望大家能对示波器有个初印象。

      首先简单介绍一下泰克示波器MDO3104的主要参数：模拟带宽1 GHz，采样率高达5 GS/sMDO3000 混合域示波器不只是示波器,拥有多达六种仪器，包括频谱分析仪、函数发生器、逻辑分析仪、协议分析仪、数字万用表和频率计數器等选件让您通过一台示波器就能捕获模拟信号、数字信号和 RF 信号，如下图：

      为进一步加强查看偶发事件的能力可以使用辉度等级指明偶 发瞬态事件相对于正常信号特点发生的频次。 色温调色板使用颜色等级指明发生频率： 暖 色如红色/黄色 表示经常发生的事件冷色洳蓝色/绿色表示 很少发生的事件。

      2、触发发现设备问题只是第一步 然后， 您必须捕获关心的事件 以确定根本原因。

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      在串行总线上 单个信号中通常包括地址信息、 控制信息、数据信息和时钟信息， 这可导致很 难发现关紸的事件 自动触发、解码和搜索总 线事件和条件， 为您提供用于诊断串行总线的 强大工具集

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      在单独使用频谱分析仪输入时，MDO3000 系列显示屏变成铨屏的频域视图主要频谱参数，如中心频率、频宽、参考电平和分辨率带宽都可以使用前面板专用菜单和小键盘迅速简便地进行调节。

      随着对能源效率的要求越来越高设计师和测试仪器都面临着新的挑战，待机功率限制、更高的开关速度和信号范围和更低的漏电流的半导体器件正在将测试条件推向新的高度。MDO3000可提供电源测试解决方案来应对这些不断变化的需求

    如果大家想了解详细的泰克示波器面板介绍或者使用说明，欢迎咨询安泰测试