普源MSO5000 示波器电源完整性测试

在过去数十年间，电子行业飞速发展，产品功能不断强大，特性日益丰富，为我们的生活带来 了现代化的便利与享受。然而，随着越来越多的产品依赖微控制器来提供优异性能和多样特 性，设计人员面临着一个重要挑战：确保产品中的器件和电路获得高质量的电力供应。为了解 决这一问题，设计人员需专注于设计配电网络(PDN)，并利用实时示波器等工具来测量和分析 直流电源。本文将介绍直流电源测量的实用技巧，并探讨如何选择和评估适用于直流电源测量 的工具。通过这些方法，设计人员可以更好地优化产品的性能和稳定性，实现电子产品的** 表现。

电源完整性(PI)是电子行业中的一个常用术语，它指的是对系统中的电源如何有效地为负载供 应和转换电力进行分析。是一种用于评估电子设备或系统中电源供应的稳定性、质量和可靠性 的测试方法。在电子设备中，电源完整性测试旨在确保设备在各种工作条件下都能正常运行， 不受电源干扰、波动或其他问题的影响。

电源完整性分析通常包括从直流到数千兆赫的测量。常见的电源完整性测量有：

1. 频率响应测试

a. 伯德图测试需要在一定频率范围内每个频率点的数据，记录数据要花费较长的时间。

b. 除示波器外还需要搭配一台信号源来给电源提供一个干扰信号，传统方式需要同时操作 两台仪器，不仅需要较长的操作时间还需要工程师拥有一定使用经验。

2. 电源质量分析

电源质量分析需要对 11 项指标采集多组数据，传统的方式需要不断的改变电路和接线方 式，操作难度比较高且时间成本很大。

3. 电源纹波分析

纹波通常会在一个较高的直流上，我们在操作时需要调制耦合方式，垂直档位，带宽限制 等等设置，需要工程师拥有足够的测试经验和时间成本。

解决方案

1. 频率响应测试 主要构成包括 RIGOL MSO5000 系列多功能示波器、标配探头、伯德图分析软件（开通 25MHz 信号源选件）、隔离变压器。

该方案的主要优点在于采用 MSO5000 系列示波器进行伯德图测试，覆盖 10Hz 至 25MHz 范围，且自带信号发生器，相较于国内友商需连接外部信号源进行测试，节省时间 和仪器成本；同时，可以在扫频期间查看输入和输出的时域波形，提供了待测电路工作状 态的视觉反馈，监视波形形状，实时了解由于过驱动有源电路可能出现的非线性行为，这 是独立的单箱频率响应分析仪所无法实现的。

2. 电源质量分析

主要构成包括 MSO5000 示波器、内部开通的电源质量分析软件、电压探头、电流探头。

该方案的优点在于在传统的电源性能测试中，需依次测量各个相关指标，调整仪器和电路 会耗费大量时间，导致工作效率低下。而 MSO5000 示波器配备内置电源质量分析软件， 涵盖多项电源质量指标，能够节省逐个调整和观察的时间。此外，如上图所示，该软件还 能实时监测屏幕波形，直接导出相关指标数据。

总结

MSO5000 示波器是一台集成度很高的示波器，在测试电源完整性测试中，通过伯德图，电源 质量分析软件可以减少手动操作和学习使用的过程、节省仪器成本和时间成本。除此之外， MSO5000 还具有逻辑分析、电压表测量、频率计测量、信号发生器等功能，集 7 种独立仪器 于一体，拥有足够丰富的测试软件，帮助工程师高效进行测试工作。