电子说
工程师在使用示波器测量开关电源输出信号时,经常会发现两个测量通道信号之间互相干扰(串扰)。其实改变一下测量方式,就可以解决这个困惑,具体该如何操作呢?
一、概述
工程师在使用示波器测量开关电源输出信号时,经常会发现两个测量通道之间互相干扰(串扰)。该情况通常与通道隔离度、测试方法等因素有关,通过一个小实验就可以对比分析。
测试原理:通道1测量小信号(100mv/div),通道2测量大信号(5V/div),观察信号互相影响的情况。
首先使用标准信号源来验证通道隔离度的影响因素;
然后使用不同的测量方法来验证串扰的影响因素。
二、通道隔离度测试
如图1示波器两通道输入的信号直接从信号发生器输出,可以发现通道2信号对通道1无任何影响,通道隔离度好。当然通道隔离度的指标有着更严谨测试方法,这里就不做细致分析。
图1 CH1、CH2测量信号发生器输出,接地良好
三、测量方式带来的影响
测量方式主要和探头的使用有关,特别和探头地线的接法有关。测量过程如下,同时记录该测试模式的串扰情况:
1、通道1探头地使用鳄鱼夹接地,通道2关闭(证明通道1信号原状,见图2)
2、通道1和2探头地使用鳄鱼夹接同个地(串扰非常严重,见图3);
3、通道1和2探头地使用鳄鱼夹分别接地(串扰严重,见图4);
4、通道1地使用弹簧地接地,通道2地使用鳄鱼夹接地(串扰很小,图5);
5、通道1和2探头地使用弹簧地分别接地(串扰最小,见图6)。
注:通道1信号幅度虽然非常小,但通过FFT分析还是可以定位出600K频点的干扰。
图2 CH1使用夹子测量电源输出,CH2悬空
图3 CH1使用夹子测量电源输出,CH2使用夹子测量电感,单点接地
图4 CH1使用夹子测量电源输出,CH2使用夹子测量电感,各自接地
图5 CH1使用接地弹簧测量电源输出,CH2使用夹子测量电感,各自接地
图6 CH1使用接地弹簧测量电源输出,CH2使用接地弹簧测量电感,各自接地
四、小结
1、测量探头及地线连接良好时,示波器的通道间干扰很小;
2、干扰来自测试探头处接地寄生参数的影响,如引线电感;
3、同时测量两个信号时,为了避免接地回路的互相干扰,要分开接地;
4、测量敏感信号时要使用接地弹簧,必要时使用接口端子。
综上所示,通过以上测试对比,发现通道1的干扰直接来源就是通道1探头地线引入的。因此,在同时测量多个信号时,为了避免接地回炉的互相干扰,强烈推荐分开接地。
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