丈量电源上的输出动态呼应:示波器接地问题

  浏览量2024-03-23 作者: 半导体功率

  输出纹波和动态呼应一直是一项应战,每种新设置都有自己的差错。运用示波器“电缆处理了探头引线接地引起的差错。可是,即便运用最好的勘探办法,也或许得到失真的输出丈量,特别是在运用或去除动态负载时。我注意到两个差错来历:

  由经过电压探头接地侧到示波器接地的电流引起的接地环路和示波器的沟通插头接地衔接。

  当一起在同一示波器上丈量多个信号时,示波器或许在多个点接地测验设置,然后在所有通道中发生差错。当在同一台示波器上一起显现输出电压和输出电流时特别如此。

  让我们更深化地调查第一个差错源。假如示波器接地到与电源或输出负载相同的建筑物接地线路,那么负载改变能驱动示波器探头接地外壳中的电流。该电流乘以外壳的阻抗将显现为示波器自身的电压,或许吞没测验丈量的实践纹波。这种接地外壳电流的其他来历包含具有噪声的实验室电源自身(甚至在静态负载情况下)和外部信号发生器。

  第二个差错源示波器接地抵触问题不如第一个为人所知。这也是在运用示波器一起显现输出电压和动态负载电流改变或多个输出电压时,电源动态负载呼应丈量失真的原因。丈量多个低电压,示波器接地将经过多个探头衔接到多个点的测验设置。实践示波器接地将是接地衔接的“平均值”。

  例如,假如电压监测点和电流监测点的电源地之间的电压差为+40mV,且两个监测点的接地衔接质量类似,则电压监测点会呈现+20mV的差错,电流监测点呈现-20mV的差错。电流监视器一般具有几百毫伏的信号,而计算机中心电源等低电压运用答应的输出电压过冲/下冲为50mV或更低。

  图1是电源输出测验设置的示例,图中监测了输出对大阶跃负载的呼应,并且示波器还监测着低电阻上的动态负载电流。我运用信号发生器取得具有所需上升、下降时间和感应电压的阶跃负载,用50Ω电缆衔接到J502。50Ω R527可抑制电缆上的任何反射。我运用tip-and-barrel办法用10x示波器探头检测R500上的电流。

  图2显现了在运用和去除59A脉冲负载时,同一台示波器上的检测电压和检测动态负载电流。

  运用要求是,在负载阶跃和负载突降情况下,VOUT(图1中示波器/ J502上的赤色曲线mV范围内。动态电流在接地的10mΩ电阻(图1中的R500)上丈量,是图2中的绿色曲线:衔接到示波器时,具有动态

  调查图2中显现Vout的两条赤色曲线通道,在施加负载阶跃时电压输出下降到861mV,然后在较高负载下稳定在889mV。移除(突降)相同添加的负载时,在稳定在900mV之前,电压输出到达峰值940mV。因而,电压输出保持在855-945mV约束内,测验“经过”。调查显现10mΩ电流检测电阻上电压的三条绿色曲线A。断开电流检测探头与示波器的衔接,输出端显现不同的电压波形。参见图3。

  调查图3中显现输出电压的两条赤色曲线通道,在施加负载阶跃时电压输出下降到863mV,然后在较高负载下稳定在896mV。移除(突降)相同添加的负载时,在稳定在900mV之前,电压输出到达峰值949mV。因而,输出电压高于945mV极限,测验“失利”。

  运用外接“负载slammer”来测验,并测验监控主板上的输出电压和slammer上的动态负载,动态呼应体现十分差。当从示波器中移除电流检测衔接后,我看到了杰出的动态呼应。在上述事例中,电流检测衔接造成了虚伪的毛病。

  假如要在同一示波器上监测电流和电压,则需求具有彻底阻隔输入的示波器或检测电阻在电压纹波监测器正确接地的动态负载。关于第一个选项,您还需求两组具有十分杰出输入阻隔的差分探头。审阅修改:郭婷

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