評估電源時最常用的兩個規(guī)格是紋波和瞬態(tài)。它們看起來像是簡單的測量指標(biāo)，但是為了獲得正確的數(shù)據(jù)，應(yīng)該記住兩個重要方面。第一個方面是使用示波器探針時的測量技術(shù)，第二個方面是指定數(shù)據(jù)時需要遵守的特定條件。 ? ?

使用示波器探針時采用的適當(dāng)測量技術(shù)

在嘗試測量紋波或瞬態(tài)之前，應(yīng)討論使用示波器探測的一些背景條件。由于可能會以毫伏為單位測量相關(guān)信號的幅度，所以經(jīng)過放大的內(nèi)部信號或被拾取的外部信號都很容易變得模糊或扭曲并導(dǎo)致產(chǎn)生不正確的結(jié)果。通過適當(dāng)?shù)奶结槣y量技術(shù)來緩解這一情況是極其重要的環(huán)節(jié)。 測試人員要確保順利測量，最重要的工作就是最大限度地減少探針產(chǎn)生的接地回路。探針返回路徑產(chǎn)生的環(huán)路會產(chǎn)生電感，可以放大內(nèi)部噪聲并拾取外部噪聲。探針通常帶有鱷口式接地夾，與下圖所示相似。這些接地夾雖然連接簡單，卻會導(dǎo)致產(chǎn)生很大的接地回路，不建議用于這些測量。相反，有兩種常見的優(yōu)選方法可用于實(shí)現(xiàn)小型接地回路：“針尖針筒”測量法和“回形針”測量法。

長接地夾引起的大探針接地回路 針尖針筒測量法能夠移除接地蓋和探針夾，露出探針的尖端和針筒。然后將探針的尖端探入輸出電壓，并調(diào)整針筒角度，使它在非常靠近尖端的點(diǎn)處接地。這種方法的一個缺點(diǎn)是，可觸及的探針點(diǎn)或者尖端和針筒都能探入的點(diǎn)可能不是理想位置，而且/或者與任何輸出電容器都間隔一定的距離。理想情況下，應(yīng)盡可能靠近輸出電容器放置探針。

針尖針筒探測法的理想設(shè)置 另一方面，回形針測量法在采用針尖針筒測量法的同時，還在針筒上添加了一個帶有短引線的小線圈。這樣就形成一個類似鑷子的尖端，能夠找到更靈活的探針位置，同時保持較小的環(huán)路面積。

回形針探測法的理想設(shè)置 盡管這并不是獲得良好信號的唯一方法，但無論選擇什么方法，都應(yīng)該盡量將接地回路降至最小。

紋波和噪聲

紋波是由電源內(nèi)部切換引起的輸出電壓的固有交流分量。噪聲體現(xiàn)了電源內(nèi)的寄生效應(yīng)，表現(xiàn)為輸出電壓上的高頻電壓尖峰。數(shù)據(jù)表指定了由紋波和噪聲引起的輸出電壓的最大峰峰值偏差。如上所述，務(wù)必要使用良好的探測方法以確保測量結(jié)果能夠精確地表示電源的紋波和噪聲。 測試紋波和噪聲時，需要記住幾個條件。首先，負(fù)載對紋波有很大影響，因而務(wù)必要根據(jù)數(shù)據(jù)表的規(guī)定，在相同的負(fù)載條件下（通常是滿載）進(jìn)行測量。輸入電壓也會影響紋波，所以應(yīng)在所有相關(guān)輸入電壓下執(zhí)行測試。除電氣條件外，許多制造商還指定了一些外部電容器（通常是具有10μF的電解電容器和0.1μF的陶瓷電容器）。這些電容器安裝于電源的輸出端，用于進(jìn)行測量。應(yīng)當(dāng)靠近這些電容器放置探針。最后，通常在示波器通道上為該測量指標(biāo)指定20 MHz帶寬限制。 通常只需一個示波器探針來執(zhí)行該測試，探針使用上文所述測量方法，穿過輸出電容器或指定的外接電容器。

不良和良好的探針測量示例：大型接地回路紋波和噪聲測量（左）與“回形針”探測法（右） ?

瞬態(tài)響應(yīng)

瞬態(tài)響應(yīng)是輸出電壓可能由于負(fù)載變化而偏離的量。負(fù)載發(fā)生變化時，電源不能立即對新條件作出反應(yīng)，因而存儲的能量會變得過多或不足。能量過剩或缺乏能量問題將由輸出電容器負(fù)責(zé)解決。它們要么通過消耗電荷來維持負(fù)載從而導(dǎo)致電壓降低，要么就會儲存多余的能量從而導(dǎo)致電壓升高。通過幾個交換循環(huán)，電源將調(diào)整為僅存儲負(fù)載所需的能量，而輸出電壓將恢復(fù)標(biāo)稱值。測量瞬態(tài)響應(yīng)時，輸出電壓偏離其標(biāo)稱值的量、恢復(fù)所需的時間或電壓超出規(guī)定調(diào)節(jié)限值的時間都會產(chǎn)生影響。 與紋波和噪聲（只有負(fù)載和輸入電壓條件限制）不同，瞬態(tài)響應(yīng)具有一些可能影響其測量的其他條件。要注意的重要條件是施加的負(fù)載階躍的轉(zhuǎn)換速率、啟動電流和結(jié)束電流。

轉(zhuǎn)換速率對瞬態(tài)響應(yīng)有很大影響，因?yàn)樵陔娫茨軌蜈s上變化的條件之前，負(fù)載變化越快，輸出偏離的量就越大。啟動和結(jié)束電流的電平也會產(chǎn)生影響。電源在輕負(fù)載時通常表現(xiàn)不同，并且跨越這些區(qū)域的瞬態(tài)可能導(dǎo)致電源的反應(yīng)不同于在同一區(qū)域發(fā)生瞬態(tài)時的反應(yīng)。啟動和結(jié)束電流以及轉(zhuǎn)換速率還決定了電流變化的時間，并且應(yīng)該符合指定的條件。 用戶需要兩個示波器通道進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)測量。第一個探針應(yīng)穿過靠近輸出引腳或調(diào)節(jié)點(diǎn)的電源輸出。測量遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)點(diǎn)的輸出電壓將導(dǎo)致兩個負(fù)載狀態(tài)之間產(chǎn)生直流偏差，這是由輸出電纜中的壓降引起的。第二個探針應(yīng)該用于電流或與瞬態(tài)負(fù)載變化同步的信號。該探針將用作觸發(fā)器，以便可以清楚地看到產(chǎn)生的輸出電壓偏差。

輸出電壓（上圖）和負(fù)載（下圖）的瞬態(tài)響應(yīng)測量

結(jié)論

紋波和瞬態(tài)是電源評估的常見元素。使用示波器測量這些特性時，務(wù)必要盡量縮小探針環(huán)路面積以避免相關(guān)信號失真。除了正確的探針測量技術(shù)之外，還必須知道并遵守數(shù)據(jù)表指定這些測量時的條件，以便有效地進(jìn)行比較。

審核編輯：黃飛

?