普源MSO5000 示波器電源完整性測試

在過去數十年間，電子行業飛速發展，產品功能不斷強大，特性日益豐富，為我們的生活帶來 了現代化的便利與享受。然而，隨著越來越多的產品依賴微控制器來提供優異性能和多樣特 性，設計人員面臨著一個重要挑戰：確保產品中的器件和電路獲得高質量的電力供應。為了解 決這一問題，設計人員需專注于設計配電網絡(PDN)，并利用實時示波器等工具來測量和分析 直流電源。本文將介紹直流電源測量的實用技巧，并探討如何選擇和評估適用于直流電源測量 的工具。通過這些方法，設計人員可以更好地優化產品的性能和穩定性，實現電子產品的最佳 表現。

電源完整性(PI)是電子行業中的一個常用術語，它指的是對系統中的電源如何有效地為負載供 應和轉換電力進行分析。是一種用于評估電子設備或系統中電源供應的穩定性、質量和可靠性 的測試方法。在電子設備中，電源完整性測試旨在確保設備在各種工作條件下都能正常運行， 不受電源干擾、波動或其他問題的影響。

電源完整性分析通常包括從直流到數千兆赫的測量。常見的電源完整性測量有：

1. 頻率響應測試

a. 伯德圖測試需要在一定頻率范圍內每個頻率點的數據，記錄數據要花費較長的時間。

b. 除示波器外還需要搭配一臺信號源來給電源提供一個干擾信號，傳統方式需要同時操作 兩臺儀器，不僅需要較長的操作時間還需要工程師擁有一定使用經驗。

2. 電源質量分析

電源質量分析需要對 11 項指標采集多組數據，傳統的方式需要不斷的改變電路和接線方 式，操作難度比較高且時間成本很大。

3. 電源紋波分析

紋波通常會在一個較高的直流上，我們在操作時需要調制耦合方式，垂直檔位，帶寬限制 等等設置，需要工程師擁有足夠的測試經驗和時間成本。

解決方案

1. 頻率響應測試 主要構成包括 RIGOL MSO5000 系列多功能示波器、標配探頭、伯德圖分析軟件（開通 25MHz 信號源選件）、隔離變壓器。

該方案的主要優點在于采用 MSO5000 系列示波器進行伯德圖測試，覆蓋 10Hz 至 25MHz 范圍，且自帶信號發生器，相較于國內友商需連接外部信號源進行測試，節省時間 和儀器成本；同時，可以在掃頻期間查看輸入和輸出的時域波形，提供了待測電路工作狀 態的視覺反饋，監視波形形狀，實時了解由于過驅動有源電路可能出現的非線性行為，這 是獨立的單箱頻率響應分析儀所無法實現的。

2. 電源質量分析

主要構成包括 MSO5000 示波器、內部開通的電源質量分析軟件、電壓探頭、電流探頭。

該方案的優點在于在傳統的電源性能測試中，需依次測量各個相關指標，調整儀器和電路 會耗費大量時間，導致工作效率低下。而 MSO5000 示波器配備內置電源質量分析軟件， 涵蓋多項電源質量指標，能夠節省逐個調整和觀察的時間。此外，如上圖所示，該軟件還 能實時監測屏幕波形，直接導出相關指標數據。

總結

MSO5000 示波器是一臺集成度很高的示波器，在測試電源完整性測試中，通過伯德圖，電源 質量分析軟件可以減少手動操作和學習使用的過程、節省儀器成本和時間成本。除此之外， MSO5000 還具有邏輯分析、電壓表測量、頻率計測量、信號發生器等功能，集 7 種獨立儀器 于一體，擁有足夠豐富的測試軟件，幫助工程師高效進行測試工作。