【硬件常识小百科】电源完整性测试全流程_示波器_负载

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电源完全性简称PI，是单板电源设计的一项技能，通过合理的电源平面和滤波设计，为单板上的器件供应稳定清洁的电源供应，担保单板稳定事情。
电源完全性包括电源系统设计、直流压降剖析、电压瞬态剖析、同步快关噪声以及器件建模等与单板电源稳定性有关的统统事情内容。

设计出来的单板，电源系统稳不稳定、动态相应如何？都关系到设计是否成功，在单板贴片回来后，工程师常日要对单板进行电源完全性测试，那么电源完全性测试又该当测试哪些内容以及如何测试呢？

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2 电源完全性测试内容

常见的PI测试指标包含周期性和随机性扰动，即我们常日所说的噪声、纹波和瞬变；静态和瞬态负载相应，以及电源漂移。
作为一样平常情形，我们常日测试电源纹波、电源高下电质量、电源负载调度率、输出电压动态相应以及电源的实际负载电流测试。

① 电源纹波测试：

电源纹波是指直流电源输出的电压或电流中存在的互换部分。
电源纹波测试的方法有很多种，紧张有1）利用示波器测试；2）利用频谱剖析仪测试；3）利用电子负载测试；4）利用峰值表测试。

在我司设计的电路板中，常日利用示波器测试即可。
测试步骤如下：

1）测试之前选择一台示波器和得当的电压探头。
探头有无源探头和有源探头两种，综合来讲一样平常选择衰减比例1:1的无源探头丈量输出阻抗及频率较低的电源纹波。

2）连接示波器探头和电源输出端，确保连接无缺，精确接地，避免滋扰和安全风险。

3）设置示波器：<1>耦合办法：一样平常选择互换耦合，方便不雅观察波形; <2>带宽：一样平常带脱期制设置到20MHz;<3>阻抗：示波器通道阻抗有1MΩ和50Ω，利用无源探头时选择1MΩ;<4>探头要选择得当的档位，电压较大或者对带宽哀求较高，可利用X10档。
普通情形下建议利用X1档，减少纹波丈量的影响。
同时记得示波器通道的衰减比也要调成相应的挡位。
此外接入探头时，示波器探头接地线要只管即便短，一样平常利用专用短针或接地弹簧针接地，避免电磁辐射等对旗子暗记的滋扰，减小测试偏差;<5> 触发设置：触发模式可以选择边沿触发或脉冲触发，触发电平可以设置为电源纹波期望值的一半。
如果须要实时不雅观察纹波旗子暗记，可选择“自动触发”，如果须要不雅观察某次丈量时的波形，可选择“正常触发”;<6>采样：设置得当的采样长度和采样办法，以便不雅观察完全的波形。

4）丈量纹波: 打开示波器，不雅观察示波器屏幕上的波形，确保波形稳定，且可以清晰不雅观察到电源纹波的特色。

5）丈量结果剖析与判断:根据示波器上显示的波形判断丈量纹波的峰值，示波器也可丈量纹波的最大值、最小值、均匀值等。
常日情形下哀求电源输出U0≤3.3V时纹波小于50mV，3.3V＜U0≤5V时纹波小于100mV，5V＜U0≤12V时纹波小于120mV。

图1 纹波

② 电源高下电测试：

前期准备同纹波测试一样，准备好示波器。

1）将示波器设置为上升沿（或低落沿）触发模式，垂直方向调至满屏，时基刻度一样平常测试上升时调至500us或者1ms，低落时调至100ms；

2）开关电源，采取single 捕捉波形，不雅观察电源高下电；

3）常日高下电韶光为10%、90%。

图2 上电韶光

图3 下电韶光

③ 电源负载调度率：

电源负载的变革会引起电源输出的变革，负载增加，输出降落，相反负载减少输出会升高，负载调度率是测试输出负载变动时，输出电压随之变动的稳定性。