消除探頭零偏和噪聲

    差分探頭和電流探頭可能會(huì)有很小的偏置。應(yīng)在測(cè)量前消除這一偏置,，因?yàn)樗鼤?huì)影響測(cè)量精度,。某些探頭采用內(nèi)置的自動(dòng)方法消除偏置，其它探頭則要求手動(dòng)消除偏置,。

圖8.校正時(shí)間偏差后的電壓和電流信號(hào)。

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圖9.校正時(shí)間偏差后的峰值幅度和面積測(cè)量。將此結(jié)果與圖7中的結(jié)果進(jìn)行比較,。

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    自動(dòng)消除偏置

    配有TekVPITM探頭接口的探頭與示波器相結(jié)合,，可以消除信號(hào)路徑中發(fā)生的任何DC偏置誤差。在TekVPITM探頭上按Menu按鈕,，示波器上出現(xiàn)ProbeControls框，顯示AutoZero功能。選擇AutoZero選項(xiàng),，會(huì)自動(dòng)清除測(cè)量系統(tǒng)中存在的任何DC偏置誤差,。TekVPITM電流探頭還在探頭機(jī)身上有一個(gè)Degauss/AutoZero按鈕。壓下AutoZero按鈕,，會(huì)消除測(cè)量系統(tǒng)中存在的任何DC偏置誤差,。

    手動(dòng)消除偏置

    大多數(shù)差分電壓探頭都有內(nèi)置的直流零偏修整控制，這使消除零偏成為一件相對(duì)簡(jiǎn)單的步驟：準(zhǔn)備工作完成之后,，接下來(lái)：

    將示波器設(shè)置為測(cè)量電壓波形的平均值,；

    選擇將在實(shí)際測(cè)量中使用的靈敏度(垂直)設(shè)置；

    不加信號(hào),，將修整器調(diào)為零,，并使平均電平為0V(或盡量接近0V)。

    相似地,，在測(cè)量前必須調(diào)節(jié)電流探頭,。在消除零偏之后：

    將示波器靈敏度設(shè)置為實(shí)際測(cè)量中將要使用的值；

    關(guān)閉沒(méi)有信號(hào)的電流探頭,；

    將直流平衡調(diào)為零,；

    把中間值調(diào)節(jié)到0A或盡可能接近0A；

    注意,，這些探頭都是有源設(shè)備,，即使在靜態(tài)，也總會(huì)有一些低電平噪聲,。這種噪聲可能影響那些同時(shí)依賴電壓和電流波形數(shù)據(jù)的測(cè)量,。DPOPWR軟件包包含一項(xiàng)信號(hào)調(diào)節(jié)功能(圖10)，可以將固有探頭噪聲的影響降至最低,。

    記錄長(zhǎng)度在電源測(cè)量中的作用

    示波器在一段時(shí)間內(nèi)捕獲事件的能力取決于所用的采樣速率,，以及存儲(chǔ)采集到的信號(hào)樣本的存儲(chǔ)器的深度(記錄長(zhǎng)度)。存儲(chǔ)器填充的速度和采樣速率成正比,。如果為了提供詳細(xì)的高分辨率信號(hào)而將采樣速率設(shè)得很高,，存儲(chǔ)器很快就會(huì)充滿。

    對(duì)很多SMPS電源測(cè)量來(lái)說(shuō),，必須捕獲工頻信號(hào)的四分之一周期或半個(gè)周期(90或180度),，有些甚至需要整個(gè)周期。這是為了積累足夠的信號(hào)數(shù)據(jù),，以在計(jì)算中抵消工頻電壓波動(dòng)的影響,。

    識(shí)別真正的Ton與Toff轉(zhuǎn)換

    為了精確地確定開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換中的損耗，首先必須濾除開(kāi)關(guān)信號(hào)中的振蕩,。開(kāi)關(guān)電壓信號(hào)中的振蕩很容易被誤認(rèn)為開(kāi)通或關(guān)斷轉(zhuǎn)換,。這種大幅度振蕩是SMPS在非持續(xù)電流模式(DCM)和持續(xù)電流模式(CCM)之間切換時(shí)電路中的寄生元件造成的,。

    圖11以簡(jiǎn)化形式表示出了一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。這種振蕩使示波器很難識(shí)別真正的開(kāi)通或關(guān)斷轉(zhuǎn)換,。一種解決方法是預(yù)先定義一個(gè)信號(hào)源進(jìn)行邊沿識(shí)別,、一個(gè)參考電平和一個(gè)遲滯電平，如圖12所示,。根據(jù)信號(hào)復(fù)雜度和測(cè)量要求的不同,，也可以將測(cè)得信號(hào)本身作為邊沿電平的信號(hào)源?；蛘?，也可以指定某些其它的整潔的信號(hào)。

    在某些開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)(如有源功率因數(shù)校正變流器)中,，振蕩可能要嚴(yán)重得多,。DCM模式大大增強(qiáng)了振蕩，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電容開(kāi)始和濾波電感產(chǎn)生共振,。僅僅設(shè)置參考電平和磁滯電平可能不足以識(shí)別真正的轉(zhuǎn)換,。

    這種情況下，開(kāi)關(guān)器件的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)(即圖1和圖2中的時(shí)鐘信號(hào))可以確定真正的開(kāi)通和關(guān)斷轉(zhuǎn)換,，如圖13所示,。這樣就只需要適當(dāng)設(shè)置柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的參考電平和磁滯電平。

圖10該信號(hào)特征的典型參考電平和遲滯電平,。

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圖11.用于識(shí)別Ton和Toff轉(zhuǎn)換的柵極信號(hào)Vg,。

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