電源雜訊抑制比量測
- Sonya Chan
- 9月7日
- 讀畢需時 3 分鐘
善用 R&S®MXO-K36 頻率響應分析選配軟體，全面評估電源供應器穩定性
任務說明
在設計先進的電源供應器時，包括多相降壓型轉換器在內，都必須量測其電源雜訊抑制比（PSRR），PSRR 是一項重要指標，用於評估電源供應器輸出訊號的穩定性，並說明輸入電壓變化如何影響輸出電壓的穩定性。
羅德史瓦茲解決方案
使用 R&S®MXO-K36 頻率響應分析（波德圖, Bode plot）選配軟體，可透過示波器快速且輕鬆地分析低頻響應，該解決方案可用於檢測多種電子產品的頻率響應，涵蓋被動濾波器與放大器電路，該方案能協助量測開關式電源供應器的控制迴路響應與電源雜訊抑制比。
R&S®MXO-K36 選配軟體使用內建的波形產生器，可產生 10 mHz 至 100 MHz 的激勵訊號，透過量測各測試頻率下，激勵訊號與待測物輸出訊號的比例，示波器可將增益與相位線性度繪製成對數圖，R&S®MXO-K36 選配軟體可用於量測電源雜訊抑制比，並分析從穩壓系統到穩壓輸出的轉換特性。
量測設定
分析 PSRR 的方法，是在電源電壓上施加一個弦波漣波，然後量測從穩壓器輸入到輸出的增益，其為漣波電壓的頻率函數，線路注入變壓器（例如：Picotest J2120A）可確保注入訊號的隔離，並防止產生直流偏壓。
探棒設定：PSRR 量測的關鍵
在進行 PSRR 量測時，選擇合適的探棒至關重要，由於待測的直流對直流轉換器具備高雜訊抑制比，其輸出訊號 Vout 的峰對峰振幅可能非常微弱，因此需要使用動態範圍更高的探棒。
雖然大多數示波器通常配備 10:1 被動探棒，但建議在輸出訊號上改用 1:1 被動探棒，這麼做能有效提升動態範圍，同時大幅降低量測系統本身的固有雜訊，推薦使用 R&S®RT-ZP1X 1:1 被動探棒，其頻寬為 38 MHz，專為此類精密量測設計。
接地方式與訊噪比優化
為最大程度地降低接地迴路電感，請務必縮短探棒的接地連接線，標準探棒的接地線可能會像天線一樣，放大不必要的開關雜訊。
如果 Vin 和 Vout 測點附近有接地柱，請避免使用長接地線，R&S®RT-ZP1X 探棒隨附的接地彈簧，能有效縮短接地路徑，為您的量測提供一個良好且低雜訊的接地，進而獲得最佳的訊噪比。
測試設定
將示波器連接到待測電路後，即可輕鬆開始量測：
設定 10 mHz 至 100 MHz 的起始和終止頻率，並決定產生器的輸出電平。
設定每十倍頻點數，以改善並調整擷取解析度。示波器支援每十倍頻點數高達 500 點。
設定產生器輸出振幅（最多 100 步進），以抑制待測電路的雜訊特性。
按下運行（Run）即可開始量測。
量測結果將以增益對頻率的曲線圖呈現。請將標記點設定在您感興趣的位置。
量測結果
該圖表顯示了所施加的漣波電壓的穩壓系統轉換函數，以增益對頻率的關係呈現，其他工具支援詳細的 PSRR 分析，且可移動的標記點可追蹤量測曲線上的單獨位置。表格則列出了標記點的座標。
量測結果表格包含每個量測點的詳細資訊（頻率和增益），當使用標記點時，結果表格中相關的列將會以反白顯示。
總結
示波器是工程師測試和分析電源供應器設計（例如多相降壓型轉換器）的主要工具，R&S®MXO-K36 頻率響應分析（波德圖）選配軟體是分析電源雜訊抑制比等參數的理想選擇。
