普源示波器电源纹波测试及方法

什么是电源纹波

电源纹波指的是叠加在直流电源输出电压或电流中的交流成分。当使用示波器测量时，能观察到波形中存在尖锐的毛刺，这些毛刺便是电源噪声的直观体现。

纹波产生的核心原因

开关元件的周期性动作：变压器、整流器等核心器件在工作时的周期性开关动作，会直接导致输出电压产生周期性波动。

滤波元件的性能局限：尽管滤波元件的设计初衷是消除或减小纹波，但受限于自身特性和性能参数，无法实现完全消除。

输入信号的不稳定性：电网电压波动、线路噪声等外部因素会通过电源传导至输出端，引发纹波。

负载的动态变化：当负载需求发生变化时，电源需要实时调整输出电压，这种动态调整过程会导致输出电压出现瞬时波动，进而产生纹波。

纹波对设备的危害

功能干扰：纹波信号可能通过电路传导至其他模块，干扰正常的信号传输与处理，造成设备功能异常或误操作。

噪声污染：纹波中的交流成分易被敏感元器件捕获，转化为噪声信号，严重影响设备的性能精度。

电磁干扰：纹波会通过电源线或地线形成电磁辐射，对周边设备或系统的正常运行构成潜在威胁。

如何进行纹波测试

电源纹波的幅值通常在几百微伏到几十毫伏之间，属于典型的小信号，测量过程极易受环境干扰。因此，纹波测试对连接方式、仪器设置等有严格规范，通常采用示波器作为核心测量工具。

不当测试条件的影响

在使用长导线连接、10X 探头且未设置带宽限制的情况下，测量结果会引入大量干扰信号，无法真实反映纹波的实际状态。

科学的测试设置方法

探头参数调节

选择 1X 档位：探头的不同档位代表前端电路的衰减倍数。10X 档位会将信号衰减 10 倍后传输至示波器，示波器再进行 10 倍放大还原，但此过程中引入的干扰也会被同步放大，对微小的纹波信号影响显著。因此必须使用 1X 档位，确保原始信号无衰减地传入示波器。

优化接地方式：拆除探头原配的长接地夹，改用短接地弹簧。原配接地线因长度较长，易产生寄生电感，导致高频噪声或伪影信号混入测量结果，短接地弹簧能有效抑制这类干扰。

示波器关键设置

启用 20MHz 带宽限制：纹波信号以低频成分为主，开启带宽限制功能可过滤高频噪声，确保测量对象的纯粹性。

切换至交流耦合模式：该模式能有效去除直流分量，使示波器可设置更小的垂直档位。将信号调节至占据屏幕 80% 左右的显示空间，能显著提高测量精度。

波形调节与测量

完成上述设置后，示波器可基本还原真实的纹波波形。通过调节水平时基和垂直档位，使波形完整清晰地显示在屏幕上，此时启用示波器的自动测量功能，即可获得准确的纹波参数。