使用Rigol DS1052E测量电源纹波

我最近收到了Rigol DS1052E示波器（作为生日礼物）。我读过有关示波器的文章，但我从未真正使用过。

所以我的问题是：

• 如何使用此示波器测量浮动线性电源的纹波电压？

可以用此示波器完成此操作吗（否则共模噪声会太高，因为探头的接地夹已接地）？为了获得相当准确的读数，我需要差分探头吗？还是可以使用示波器的两个通道并将它们添加在一起？

只要您知道自己在做什么，并且可以确定电源实际上是浮动的，就应该能够安全地测量浮动线性电源。

因此，第一步是确保供应浮动。使用万用表确认电源轨和地面之间没有导电路径会很简单。是的，您只需将示波器探头的接地连接器连接到电路中的某个点即可。通常这是电路的负极线，但不一定要这样。

如果电源没有浮动（或者更明确地说是接地的），则必须将示波器的探头接地连接到电源的接地导轨上。那通常是负极，但也可能是正极，因此要确保100％确定，您需要用万用表确认接地。

请注意，将探头的接地夹连接到电路的某个部分后，该部分现在以接地为参考！这很重要，因为另一个探针的接地夹也已接地，如果您用它接触电路的另一部分，则会将其接地，这可能会带来非常不利的后果。

这是示波器内部通常的探头连接图：

因此，例如，如果您将一个探头的接地夹连接到电源的负轨，而另一个连接到正，则可能会发生短路。

现在关于实际测量本身：

第一步将是查看探针是否可以处理电压并确定适当的探针设置。探头通常使用10倍的衰减，因为这表示电源上通常可以忽略的负载，并为示波器提供了更大的带宽。

之后，将探头的接地夹连接到电源，并将探头尖端连接到要测量的点。一些消息来源建议在连接期间关闭被测设备的电源，对我来说这似乎是个好主意，因为它可以最大程度地缩短在连接探头时不应短路的地方。一旦连接好探头，请检查探头是否正确连接并且没有碰到不应接触的东西，例如散热器（可能已连接到电源的负极）。

接下来，激活示波器，并确保将探头衰减因数设置为与探头上相同的设置。接下来，确保探头耦合设置正确。不应将其设置为接地，而应将其设置为DC。有关更多信息，请参见的手册To Set up the Vertical System。

下一步是将连接的探头的示波器触发电压设置为略高于（或低于）电源的标称电压。这应该使示波器触发纹波。

之后，打开电源。您应该能够在屏幕上看到一条（或多或少）代表电源输出电压的扁平线，并且您可能会在该电压上看到一些干扰。

下一部分会更难以解释，并且会更具实验性，但是一旦您做了几次，它将很容易。

这个想法是放大您看到的干扰。您可以尝试自动测量，看看它们如何工作。如果他们没有显示您想要的内容，我将说明如何手动执行。整个故事在手册的水平和垂直设置部分中进行了说明。基本上，您可以使用缩放旋钮放大看到的波形，然后使用位置旋钮将波形设置在中心。通常，我通常先调整垂直设置，然后调整水平，然后重复该过程，直到可以清楚看到波纹为止。看到它之后，您可以使用刻度线测量波动，也可以使用光标。手册末尾的示例5和范围中的示例中说明了光标的使用。To Measure with Cursors部分。使用格线时，您只需查找每个格代表多少时间或伏特，然后将占用的格数乘以您的值即可。光标测量通常会为您提供更精确的结果。

到目前为止，我还没有提到过数学菜单，因为没有必要使用它。您肯定需要在电路中参考示波器的接地点，因为示波器会针对接地进行所有测量。如果将一个探针连接到电源的正极，将第二个探针连接到负极，然后减去它们，将获得与针对探针夹的地面进行测量相同的结果。

请注意，在使用隔离线性电源的情况下，您将无法获得接地环路并产生噪声，因为从电源的接地通过示波器的接地到主接地都不会流过电流，因为PSU本身就是“ •以地为参考，电流没有闭环。

关于交流耦合的一些知识：正如Vorac所说，如果将探头设置为交流耦合，则将消除低频信号。其中包括电源电压的直流分量，仅会使您产生纹波。这样，您可以避免使用垂直位置控件将噪声引入视线，因为该噪声已经居中于零伏，因此您可以放大它。

另一个方便的事情是触发器设置。您还可以将滤波设置为触发电路，以便它可以在AC，DC，低频或高频下工作。交流触发耦合将从触发电路中移除所有10 Hz以下的信号，因此缓慢的周期性信号不会干扰触发。LF抑制将阻塞8kHz以下的所有信号，而HF抑制将阻塞150kHz以上的所有信号。如果您尝试仅关注信号的一个分量并对其进行触发，则有时这会很有用。

如果可以参考该手册，请参阅第2-92页。这是用于{主要谐波频率，最小值，最大值，幅度}等自动测量的界面。我认为您需要测量峰峰值之间的幅度。

另一方面，您可以从“ 数学”按钮“添加，减去和乘以数学函数” （数学函数==两个不同的通道信号）。我认为您不需要这个。

最后，一个减弱的词（尽管您知道这一点，甚至在回答中提到它，但我想强调一下）。由于接地夹已接地，因此在没有隔离变压器的情况下切勿测量墙壁电源。你的电源是浮动的，所以这不是一个问题这一次。