ZHCAF12A February   2025  – July 2025 TPS7A21

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 示波器基础知识
  5. 2寄生效应的影响
  6. 3常见的示波器问题
    1. 3.1 选择示波器探头
    2. 3.2 充分采样
    3. 3.3 可视化
    4. 3.4 使用电流探头测量电流
    5. 3.5 带宽限制和均值计算
  7. 4寄生效应对常见测量的影响
    1. 4.1 负载瞬态
    2. 4.2 电源抑制比
    3. 4.3 输出噪声电压
  8. 5总结
  9. 6参考资料
  10. 7修订历史记录

示波器基础知识

在进行示波器测量时,请记住以下关键基础知识:

  1. 启动示波器,请注意此过程可能需要较长时间。例如,部分示波器可能需要 30 分钟或更长时间才能达到指定的精度。
  2. 在进行测量之前,请了解所要进行的测量。条件是什么?使用的是哪些通道?
    1. 确定要测量的条件,例如 VIN、VOUT、负载等。
    2. 在示波器的通道上添加标签,有助于轻松识别每个通道。用户很可能需要向其他用户展示采集到的波形,养成在每个通道上标记波形的习惯有助于其他人了解这些信息。
  3. 根据需要,将 LDO 端子连接到每个示波器通道。将通道设置为高阻抗终端模式 (1MΩ) 是理想之选,除非待测信号也使用 50Ω 端接,否则建议选用高阻抗模式。确定交流耦合或直流耦合是否适用于每个通道,待测信号是否是叠加在 10V 直流信号上的 10mV 交流信号?如果是,使用直流耦合时很难查看 10mV 信号,在这种情况下适合使用交流耦合。为瞬态测量选择与示波器带宽匹配的探头。根据 LDO 设置的电平,验证每个示波器通道是否显示了正确的电压和电流电平。
    1. 示波器测量探头选型颇为困难,因此在选择示波器探头时,请选择合适探头进行正确的测量。有关选择示波器探头的其他信息,请参阅选择示波器探头
    2. 连接长导线探头时要格外小心。从探头尖端经过接地夹返回探头的较长返回路径会拾取额外噪声,进而影响测量读数。了解电路中寄生效应影响的更多信息,请参阅寄生效应的影响
  4. 示波器启动后,屏幕上会显示先前配置的示波器水平系统时间刻度和垂直系统电压刻度的状况。调整水平时间刻度(秒/格),可在时间刻度上进行缩放。
    1. 调整水平时间刻度相当于对波形进行放大或缩小,有助于显示目标信号活动周围的完整波形。例如,如果用户要测量带宽约为 100kHz 的控制环路脉冲响应,则将时间刻度设置为 10μs/div 是理想选择。有关示波器缩放不当的示例,请参阅可视化
    2. 查阅示波器用户指南,有助于进行设置调整,以便与测量值保持一致。
  5. 确定适合触发示波器捕获的理想信号。对于 LDO,触发相关瞬态行为的信号通常是使能 (EN) 信号的上升沿或下降沿,亦或是负载电流的变化。确定触发信号后,进入示波器触发设置页面,然后选中与触发信号对应的通道。随后,将触发器设置为介于最小值和最大值之间的约半程电压或电流电平下,用于检测信号边沿(可以是上升沿或下降沿,具体取决于所执行的测试)。例如,如果 EN 信号从 0V 上升到 2V,则设置触发器以检测电压超过 1V 时与 EN 波形对应通道上的上升沿。
  6. 配置并触发示波器后,是否得到所需的测量数据?
    1. 如果没有得到所需的测量数据,请继续调整垂直刻度和水平刻度,并配置每个通道的 Volts/div(伏特/格)和 offset(偏移量)。
      1. 此外,还需检查信号路径补偿。如果需要直流测量精度,则建议运行自校准。示波器制造商提供了有关自校准运行频率的建议。
    2. 用户可以通过实施水平延迟(例如向左移动波形),而非在屏幕中央捕获触发事件,来提高屏幕空间利用率。
  7. 请参阅示波器用户指南,了解正确测量的示例。
    1. 示波器制造商的网站上还会提供其他资源。例如,如果使用的是 Teledyne LeCroy 示波器,请参阅 LeCroy 彩色数字示波器实践指南
注: 现代示波器中的所有通道共用一个接地端。要格外留意,切勿让示波器探头的接地端造成电路短路。