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LOTO示波器_從零開始手把手測電源開環(huán)增益/電源環(huán)路頻響曲線/PSM

西安樂拓精益 ? 2023-10-26 16:08 ? 次閱讀
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我們之前有篇文章從理論到實踐演示了如何測量電源環(huán)路的開環(huán)增益曲線,不過偏重于理論和原理,沒有很多細(xì)節(jié)的展現(xiàn),所以這片文章從另外的角度,從零基礎(chǔ)開始,手把手一步一步演示如果進(jìn)行實操測試。

我們先拿到一個電源板,如下圖所示,我們買來一塊很小很簡單的電源模塊,它和大多數(shù)電源系統(tǒng)一樣,都是一個負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng),方便演示的同時又很有代表性。

wKgaomU6GoCAVG-XAALPfW0fVU8085.png

我們通過芯片型號查到了這個電源的典型應(yīng)用原理圖,這個電路基本上就是按照這個原理圖制作的,如下所示:

wKgZomU6GoiAOnDNAAGdvp5-lpA905.png

下一步我們需要在電源環(huán)路上,紫色箭頭所指的位置斷開并且串入一個50歐姆的注入電阻。如下圖所示,我們找到了電源板上的這個位置,并且割斷了這塊鋪銅:

wKgaomU6GpSAJJtwADrJCHCUQbk119.png

焊接上一個注入電阻,并且電阻兩端引出引腳,方便信號注入和測試:

wKgaomU6GqGAaBjYADnFSIixCQU267.pngwKgaomU6GqiANDtcAAuEeSZ3SX4714.png

現(xiàn)在變成了這樣:

wKgZomU6GrCAT9i5AAK1dpgOLhM620.png

我們用LOTO示波器的OSCA02S,示波器帶信號源模塊,以及注入變壓器模塊Trans01開始接線。

wKgZomU6GriAcF36ABMHyVsGaVQ299.pngwKgaomU6GsCAP0aFAA2gVzsKKvQ603.pngwKgZomU6GsmALEX0AAL4OqMjR4w944.png

接下來我們就可以設(shè)置正弦波掃頻的參數(shù),以及調(diào)整信號的幅度,觀察示波器AB通道的信號波形,盡量減小信號幅度來保障波形不要失真。由于我們是從A點注入的,所以調(diào)小信號源的幅度,讓A通道不失真。B通道是經(jīng)過了反饋通道回來的信號,在一定的頻段下總是會失真變形的。

我們可以在不同的頻率點看一下AB的波形情況,盡量從AB通道都不太失真的頻點開始測試。

wKgaomU6GtOANQZtAAiT-1pF-IY799.png

如上圖所示,在400HZ時,注入點B的波形就有失真,但是下圖所示,在1KHZ以后,兩個通道的波形就都不怎么失真:

wKgZomU6GtyAYRSLAAkWeTIeLjU483.png

由于我們的注入變壓器的頻率范圍是100HZ~10MHZ,所以低頻至少要高于100HZ,但是要小于電源的交叉頻率。我們可以先掃頻一遍看看,大概得出交叉頻率數(shù)值以及掃頻步進(jìn)量的情況,后面再做出調(diào)整。

掃頻的步驟我們也有相關(guān)的文章和視頻演示,我們看下結(jié)果:

wKgZomU6GuiAfuOSAALVRm4Odyg636.pngwKgaomU6Gu6AQvqbAAIT9w7T0B4952.png

圖中的綠色實線是開環(huán)增益曲線,綠色的虛線是相位角。我們可以看到這個電源板的G=1增益為0DB時,交叉頻率是1.57K赫茲左右,此時的相位角為80度左右,相角裕度有100多度。這個電源板的交叉頻率還是很低的,一般的電源是在10幾K到幾十K赫茲附近。越低的交叉頻率測試的時候越不方便,因為它更接近低頻區(qū),而注入變壓器有個低頻的起始頻率限制。

多次掃頻并且存儲頻響曲線我們可以看到,基本上改變一些掃頻參數(shù),會有小的影響,如下圖的不同顏色的曲線所示,不過大體還是一致的。

wKgaomU6GveAOVyMAAMT44-MKEg613.png

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