天發娱乐如何去测试“高频开关电源”噪声

2020-06-04 01:08字体:
  

  这篇著作以本质测试案例注释了衡量电源纹波和衡量电源噪声正在示波器带宽请求上的差异及差异带宽所惹起的衡量结果的强大区别。著作给出了坚硬的结论和衡量结果。

  硬件电道的许众题目都和电源合连,好的电源打算对付全部硬件电道至合厉重;这篇著作是从一个本质的案例来道一道怎样行使示波器较确凿的衡量电源的噪声。

  衡量对象是正在市集上采办的一款IPAD扩容外设。此兴办是通过正在IPAD上安设对应的APP,正在充电口列入外围模块来杀青对IPAD的扩容。

  这一款兴办所用的存储介质是MicroSD卡。咱们对个中MicroSD卡存储个人的信号举行检测,检测这一个人回道是否适当SD标准。正在行使示波器检测SDVCC电压的时辰,凭据对电源纹波的衡量体味,衡量电源纹波大凡应控制20MHZ带宽。但行使20MHZ带宽控制与全带宽500MHZ衡量的值分别很大。那么,正在此处衡量SDVCC的电压,是否应当把带宽控制正在20MHZ?

  此电道额外简易,即是通过IPAD的供电口以及数据传输线对产物举行扩容;最先来衡量产物给SD供电的电压波形。根据存储芯片MicroSD卡供电请求的界限:2.7V-3.6V;不答允高出此界限,不然,芯片正在不褂讪的电压下职业会有对比大的危机,以至会对卡片的平常职业带来影响。

  最先需求酌量的是示波器的树立,毕竟是否需求举行20MHZ的带宽控制?细致的行使境况如下图所示:

  IPAD刚引出来的阿谁端口可能当做电源的源端,而通事后端的外围模块后正在终端举行测试的时辰,电源通过了一段PCB走线,包含少许芯片回道,应当存正在高频的噪声,假如采用20MHZ的带宽控制,本质上是将原来属于模块的噪声给滤掉了,为此,咱们举行了对照测试举行验证:

  通过直接验证IPAD的输出口的电压,保障源端的供电是平常的;通过测试,咱们发觉正在源端衡量的电压值正在3.4V(500MHZ带宽衡量)独揽,峰峰值最大29mV,诟谇常褂讪的供电;

  以是,可能袪除源端供电的题目,接下来,咱们直接正在通过全部模块后正在MicroSD卡的供电脚SDVCC对电压举行衡量,如下图:

  当咱们正在图片上的点举行测试的时辰,发觉正在高频开合电源上有相当大的噪声,使得电压高出了标准请求的界限,最大值到达了3.814V,峰峰值最大达854mV;

  但当咱们将示波器树立为20MHZ带宽的时辰,高频开合电源变的额外好,十足正在供电请求的界限内;

  正如正在本文劈头描摹的,正在本次高频开合电源测试进程中,曾经不是高频开合电源纹波衡量,而应当是噪声。仿佛这类高频开合电源电压的衡量,如根据控制20MHZ带宽举行测试,会给衡量认识带来误判(由于确实存正在对比大的噪声/电压振动),示波器的前端滤波会将产物自身所存正在的噪声给滤掉了;以是,咱们采用了500MHZ的满带宽举行测试;

  不过,通过以上的测试体例是否确实反响了产物的噪声巨细?其余,采用标配的无源探头举行测试会对衡量结果带来众大的谬误?是否正在可回收的界限内?还需求进一步的验证;

  咱们采用了差异接地环道对雷同的测试点举行了衡量。带弹簧地的测试回道裁减了信号的回流途径,测试结果会比直接用本来标配的6英寸的成绩要好些,但二者的分别较小,而测出来的3.8V的最大值彷佛不足确凿(体味占定);之前正在示波器操作培训时也领略到示波器标配的10:1的无源探头会对信号衡量带来较大的谬误,10:1的衰减会将示波器的底噪进步10倍;以是,咱们将采用1:1衰减,50欧姆的同轴线缆对产物再次举行衡量,以保障确凿的反响产物切实实状态,以便于对测试结果举行认识,如下图:

  采用1:1的同轴电缆可能将信号传输的途径减小,其余,示波器直接树立为1:1衰减,避免了软件算法对示波器底噪的放大,以是带来最确凿的衡量结果;

  采用同轴线缆测试的结果,最大值为3.645V,比行使无源探头3.814V的衡量值相差0.169V。可睹正在需求做额外精准的衡量的时辰,应选取同轴线缆来衡量,尽量减小衡量偏差。

  本文要紧是从测试的角度来认识接洽应当怎样去测试“高频开合电源”噪声。通过以上认识可能得出以下结论:

  1.假如根据以往高频开合电源纹波的测试格式,直接选取20MHZ的带宽举行测试,将无法精确地反响出高频开合电源切实实状态。正在诸如许类的高频开合电源电压的监控衡量中,应试虑到其他高频噪声的搅扰,不行把示波器带宽控制正在20MHZ。测试一个高频开合电源电压振动应选取奈何样的带宽,要实在题目实在认识,要精确占定是衡量纹波依然噪声,对应地选取怎样树立示波器。

  2.如需求加倍精准地衡量,需求减小示波器10:1无源探头带来的偏差影响,应行使1:1衰减的同轴线缆举行衡量。

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  PCB走线,包含少许芯片回道,应当存正在高频的噪声,假如采用20MHZ的带宽控制,本质上是将原来属于模块的噪声给滤掉了,为此,咱们举行了对照测试举行验证:第一步,我先验证IPAD的供电正经在职业时的输出,如下图:通过直接验证IPAD的输出口的电压,保障源端的供电是平常的;通过测试,咱们发觉正在源端衡量的电压值正在3.4V(500MHZ带宽衡量)独揽,峰峰值最大29mV,诟谇常褂讪的供电;以是,可能袪除源端供电的题目,接下来,咱们直接正在通过全部模块后正在MicroSD卡的供电脚SDVCC对电压举行衡量,如下图:当咱们正在图片上的点举行测试的时辰,发觉正在高频开合电源上有相当大的噪声,使得电压高出了标准请求的界限,最大值到达了3.814V,峰峰值最大达

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