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示波器在电源测试环节的典型应用随着电子技术的不断创新，开关电源设计趋于高频、高可靠、高效率、低噪声等方向发展，因此，电源的测试分析越来越重要，本文针对电源工程师常碰到的六个测试小问题，给出一些推荐的解决方案，供您参考。
问题一:参数较多，需要分多组才能全部测量？测试电源主要是针对MOSFET做测试，具体的测量项目多种多样。
常规VGS、VDS的幅度测量包含幅度、高、低、最大值、最小值、RMS、峰峰值、正/ 负过冲、平均值、周期平均值、周期RMS测量，时间测量也有周期、频率、上升/ 下降时间、正/ 负占空比、正/ 负脉宽、突发宽度、延迟、相位等多种参数、有时还需同时监控开关损耗、漏电流等测试项……如果只能同时测量4-8个参数则局限太强，此时的参数应该越多越好，这也是我们起初设计示波器时考虑让24项参数可以同屏显示的初衷。
图1 VGS、VDS测量参数问题二:在MOSFET调试中，如何捕获偶发的毛刺信号？MOSFET的测试开关瞬间偶尔会碰到毛刺信号，无论是小概率的猝发还是边沿的抖动，都可能对电路造成误动作，下面介绍两种捕获小概率异常的方法。
1.无限余辉+模板触发如果事先无法判断周期性信号内偶发异常的概率和特征，可以先用示波器的余辉功能查看毛刺轨迹，然后利用模板触发将异常信号隔离出来。
图2 余辉+模板触发捕获异常信号2.测量统计+异常搜索对于占空比随机MOS驱动信号，小概率的边沿抖动让人非常头疼。
此时可以基于信号特征，在大数据内搜索上升/下降时间异常的信号，如下图，基于当前屏较长时间的波形做测量统计，从测量结果上升沿时间可知---当前值20ns，最大值130ns，通过搜索标注功能，将上升沿130ns的异常波形搜索出来（MOSFET开关转换时，上升/下降沿会出现偶发性抖动）。
图3 测量统计+搜索标注捕获上升沿异常波形注意：这里的难点并不在于功能的有无，而在于示波器存储深度的大小。
如果存储深度不够，针对这么长时间的波形捕获早已完全失真，异常搜索也无从谈起。
![11.4 如何用示波器维修开关电源_开关电源维修从入门到精通_[共7页]](https://img.taocdn.com/s1/m/2dd30e3b102de2bd970588b8.png)
开关电源维修从入门到精通– 306 –以上简要分析了波形经过几种类型元器件和电路后的变化过程，具体到开关电源，由于电路复杂，信号多样，波形的变化过程远非以上介绍的这些，要正确分析波形的变化过程，需要读者具备一定的模拟电路基础知识，夯实理论基本功。
11.4 如何用示波器维修开关电源开关电源故障率非常高，作为维修者，要想用示波器快速准确地排除故障，做到手动心明，除掌握必要的基本理论和示波器操作技能外，还需具备一定的检修方法和故障处理技巧。
11.4.1 用示波器修开关电源的方法用示波器修开关电源时，主要有以下几种常见方法。
1．信号寻迹法信号寻迹法是在检修开关电源的过程中，根据故障现象，沿着信号的走向，测量某些关键点或延伸测量点的电压波形。
操作者只需掌握开关电源的电路结构，掌握各关键点信号的特点及正常波形，通过对测试点进行测试，就可以很快查找到故障部位。
这是维修中最为常用的一种方法。
2．监视测量法对于不定期出现的故障，或是在较长的考验过程中才有可能出现的故障，就要采用监视测量法，方法是将示波器探头固定地挂在被怀疑的测量点上，进行较长时间的测量。
如果被测量点的引脚或焊点过小，不便于悬挂探头，可在此焊点上另焊上长度不超过1cm 的细硬导线，但注意该导线不要和附近其他焊点短路。
在导线上轻挂示波器探头，切勿将电路板上的铜箔扳起来。
3．串联探头测量法对双踪示波器，一般都配有两个10:1衰减探头，测量开关电源和高压板电路较高幅度的电压波形时，如果没有100:1的探头，也可将此两个10:1的探头串联起来，组成100:1探头使用。
使用时，两探头衰减开关均置 × 10位置，首尾相接，使用起来非常方便，如图11-27所示。
图11-27 示波器两探头串联的使用第11章 如何用示波器修开关电源– 307 – 11.4.2 用示波器检修开关电源的技巧1．认识常见波形在维修中，我们会遇到各种各样的波形，但归纳起来，主要有以下几种。
示波器测量电源纹波使用４０００系列数字荧光示波器进行电源测量引言电源分成许多不同的类型和规格，包括传统线性电源到高效的开关电源(SMPS)。
所有这些电源都面临着复杂的动态工作环境。
设备负载和需求在不同时间之间可能会大幅度变化，即使是“日常的”开关电源也必须能够承受突然出现的远远超过平均工作电流的峰值电流。
此外，必须检定电源的功率电平、输出纯度和到电源线的谐波反馈，以满足国家和地区电源质量标准。
从历史上看，这些测量类型意味着使用数字万用表进行静态电流和电压测量，然后在计算器或PC上进行麻烦的计算。
今天，大多数工程师正转向示波器作为首选的电源测量平台。
本应用指南将重点介绍怎样使用示波器进行基本电源测量。
准备电源测量对习惯使用示波器进行高带宽测量的工程师来说，电源测量频率相对较低，似乎非常简单。
事实上，电源测量也有很多高速电路设计人员从未见过的一系列挑战。
经过开关设备的电压可能会非常大，而且是“浮动的”，即没有参考接地。
信号的脉宽、周期、频率和占空比会变化，必须如实地捕获波形，分析其不理想特点。
示波器必须具有基本带宽和采样率，处理SMPS内部的开关频率。
电源测量要求示波器至少有两条通道，一条用于电压测量，一条用于电流测量。
提高电源测且简便程度和可靠性的工具也同样非常重要。
下面是部分考虑因素：●是否提供安全精确的电压和电流探测解决方案? ●是否有一种快速方式，调节探头的不同延迟? ●是否有使探头偏置达到最小的有效流程? ●仪器能否配备充足的记录长度，以高分辨率捕获很长的工频波形? 这些特点为有效执行电源设计测量奠定了基础。
安全准确地探测电压波形和电流波形在使用数字示波器进行电源测量时，必须测量设备中的电压及电流，这一任务要求使用两只不同的探头：一只电压探头(通常是高压差分探头)，一只电流探头，图1显示了开关式电源(sMPS)中的典型测量方案。
在范围在几kHz到几MHz的时钟驱动下，金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)控制着电流。
手把手教你用示波器进行电源功率分析在实际的应用中，工程师们经常遇到需要进行功率测量的场景，除却专门的功率分析仪可以完成测量之外，日常使用的示波器也能为其所用。
理论来说，功率等于电压乘以电流，而示波器是电压响应仪器，如何来进行功率分析呢？示波器配备电流探头后，通过电流探头把电流信号转换成电压信号，即可达到测量电流的目的，因此示波器可以测量功率。
鼎阳科技SDS2000X系列示波器具备功能完善的电源分析软件。
我们可以借助SDS2000X系列示波器方便、高效地分析开关电源效率及可靠性。
那幺具体如何操作呢？下面就手把手教大家如何用示波器测量功率。
首先让我们明确示波器功率分析能做到哪些功能: 1. 分析整体谐波失真、有效功率、视在功率、功率因素、波峰因素 2. 根据IEC61000-3-2标准进行电流谐波测试 3. 测量开关设备的开关损耗和导通损耗。
4. 分析电流和电压的转换速率dl/dt和dV/dt 5. 自动设置示波器纹波测量 6. 对脉冲宽度调制进行分析 测试内容 我们通过测试功率和分析谐波来展示SDS2000X的电源分析功能。
功率测试：通过对电源输入功率的计算可以了解到电源输入端电压与电流的情况，反映输入端的电源能量消耗情况。
谐波测试：由于电源谐波的产生会增大电源系统的谐波损耗，降低电源利用率，使电源负载等设备过载运行，缩短使用寿命，也有可能发生谐振现象，导致各个器件因电流过大或电压过大而损坏，所以谐波参数测试和分析至关重要。
测试工具 1、SDS2000X (已开通功率分析选件) 2、开关电源模块，可输出24V直接电压 3、高压差分探头DPB4080，最高可测电压1600Vpp 4、一个电流探头CP4050，最高可测电流70A 5、一个20W、50欧负载 测试前准备通道时滞校准 要进行准确的功率损耗测量，必须使用DF2001A时滞校准装置执行电流和电压通道时滞校准。
通道时滞校准可校正电流和电压探头之间的时间延迟。
开关电源的测试项目以及方法开关电源是一种用于对电能进行转换和控制的电子设备。
它广泛应用于计算机、通信、家电等领域。
为了确保开关电源的正常工作和安全性能，需要进行一系列的测试。
下面将介绍开关电源的一些常见测试项目及测试方法。
一、静态参数测试1.输入电压范围测试：通过增加或减小输入电压，测试开关电源在各个输入电压范围内的工作状态和性能。
2.输出电压测量：使用数字电压表或示波器，测量开关电源在各个输出负载下的输出电压值，并比较与额定输出电压的误差。
3.输出电流测量：利用电流表或电流互感器，测量开关电源在各个负载下的输出电流，并比较与额定输出电流的误差。
二、工作状态测试1.转换速度测试：通过改变输入或负载条件，测试开关电源在不同工作状态下的转换速度。
2.过载保护测试：在满负载状态下，增加输出负载，观察开关电源是否能及时启动过载保护功能。
3.温度测试：在不同环境温度下，测量开关电源的温度变化，以评估其散热性能和温度稳定性。
三、效率测试1.输入功率测量：通过测量输入电压和输入电流，计算开关电源的输入功率，并比较与额定输入功率的误差。
2.输出功率测量：通过测量输出电压和输出电流，计算开关电源的输出功率，并比较与额定输出功率的误差。
3.效率计算：根据输入功率和输出功率的测量结果，计算开关电源的效率，并比较与额定效率的误差。
四、安全性能测试1.绝缘电阻测量：使用绝缘电阻测试仪，测量开关电源的输入与输出接地的绝缘电阻值，并比较与标准要求的误差。
2.泄漏电流测量：通过使用漏电流测试仪，测量开关电源在正常工作状态下的漏电流值，并比较与安全标准的限制。
3.短路保护测试：在空载状态下，将输出引线短接，观察开关电源是否能及时启动短路保护功能。
以上是开关电源常见的测试项目及测试方法，通过这些测试可以评估开关电源的性能和安全性能，并确保其正常工作和安全可靠。
在进行测试时，应根据具体的产品要求和标准，选择适当的测试设备和测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。
数字示波器操作指南说明书一、简介数字示波器是一种用于测量电信号波形的仪器。
本操作指南旨在帮助用户正确操作数字示波器，使用其各项功能。
二、外观与接口数字示波器通常由以下部分组成：1. 主机：包含屏幕、按键等操作界面。
2. 接口：用于连接外部信号源和测量配件。
三、操作步骤以下将详细介绍数字示波器的操作步骤：1. 连接电源：将数字示波器的电源插头插入电源插座，并确保供电正常。
2. 连接信号源：使用信号线或钳子将待测信号源与数字示波器的输入接口连接。
3. 打开电源：按下数字示波器的电源按钮，开启仪器。
4. 调整设置：根据测量需求，设置数字示波器的触发、时间、垂直和水平缩放等参数。
5. 查看波形：通过数字示波器的屏幕，即可实时查看输入信号的波形。
四、功能介绍数字示波器提供了许多功能，包括但不限于以下几个方面：1. 触发模式：可选择边沿触发、脉宽触发、视频触发等不同触发模式。
2. 自动测量：数字示波器能够自动对波形进行各项参数的测量，如峰峰值、频率、周期等。
3. 存储功能：用户可以将测量结果保存在数字示波器内存中，方便后续查看和分析。
4. 波形记录：数字示波器可以记录一段时间内的波形，反映信号的变化趋势。
5. 其他设置：数字示波器还具有数据传输、触发级别、参考电平、通道设置等多个设置选项。
五、常见问题与解决方法在使用数字示波器过程中，可能会遇到以下问题，下面提供相应的解决方法供参考：1. 无法观测到信号：检查信号源是否正常输出、信号线是否连接正确、数字示波器设置是否正确。
2. 波形不稳定：检查信号源的稳定性、数字示波器的触发参数设置是否合理。
3. 信号失真：检查信号源与数字示波器之间的连接线路以及数字示波器的垂直缩放设置。
4. 操作困难：仔细阅读数字示波器的用户手册，了解各项功能的使用方法。
六、注意事项为了保证数字示波器的正常使用，遵循以下注意事项：1. 避免过量电压：不要将过高或过低电压的信号直接输入到数字示波器中。
数字示波器使用方法数字示波器是一种广泛应用于电子测量领域的仪器，它能够以数字方式显示电信号的波形，因此在电子工程、通信、计算机等领域有着重要的作用。
本文将介绍数字示波器的使用方法，帮助大家更好地了解和使用这一仪器。
首先，使用数字示波器前需要对其进行基本的连接和设置。
将待测信号通过探头连接到数字示波器的输入端，然后打开示波器电源，并调整触发模式、时间基准、垂直灵敏度等参数，以确保能够清晰地显示波形。
在连接和设置完成后，即可开始观察和分析信号波形。
观察信号波形时，需要注意以下几点。
首先，要选择合适的时间基准和垂直灵敏度，以确保波形能够在屏幕上完整显示，并且不失真。
其次，要注意观察波形的周期、幅度、频率等特征，这些特征对于分析信号的性质非常重要。
另外，还要留意波形的稳定性和噪声情况，这些都可能影响到信号的准确性。
除了观察波形外，数字示波器还可以进行一些基本的信号分析。
例如，可以通过示波器的测量功能来测量波形的周期、频率、峰峰值、均方根值等参数，这些参数对于分析信号的特性非常有帮助。
另外，数字示波器还可以进行波形的存储和回放，这对于一些需要长时间观察和分析的信号非常有用。
在使用数字示波器时，还需要留意一些常见的注意事项。
首先，要注意保护好示波器的探头，避免其受到损坏。
其次，要避免在高压或高频信号下直接连接示波器，以免对示波器造成损坏。
另外，要定期对示波器进行校准和维护，以确保其测量的准确性和稳定性。
综上所述，数字示波器是一种非常重要的电子测量仪器，在电子工程、通信、计算机等领域有着广泛的应用。
正确使用数字示波器并且合理分析信号波形，对于工程技术人员具有重要的意义。
希望本文所介绍的数字示波器使用方法能够帮助大家更好地理解和应用这一仪器。
用示波器测量电源噪声的方法(2)。
例如，系统中有33KHz的开关电源和500MHz的时钟，你可以在33KHz和500MHz的地方看到毛刺。
毛刺的幅度能让你粗略的了解一下各个噪声源的贡献有多大。
另外可以通过对FFT取平均提高毛刺的能见度。
平均的方法会很大程度的消除真随机噪声，能在噪声中甄别出微小的信号。
方法2:使用触发来观察和测量信号如果能够以除随机噪声源之外的信号作为触发并使用平均，那么所有和此信号不相关的噪声元素都会被减小或者消除。
图7和图8展示了这种方法。
在图7中，示波器使用500MHz正弦波作为触发，并平均64次。
紫色的通道是500MHz的触发源，在示波器上用另一个通道测量。
黄色的通道是电源噪声，把所有和500MHz信号不相关的噪声元素通过平均消除。
图7.示波器触发正弦波，并使用平均 图8是用49.5MHz方波作为触发源。
图中只能看到和49.5MHz相关的噪声。
图8.示波器触发方波，并使用平均 方法3:使用示波器偏置来提高动态范围在本例中，电源是1.5V直流电压，噪声是mV级别的。
你可以在把偏置电压调节到1.5V时使用100mV/格或者更高的范围。
并且使用更敏感的范围来减少示波器自身的噪声从而精确的测量。
制作一个特别的探头很多电源都可以驱动50欧姆负载。
1.5V电压驱动50欧姆负载只需要3mA电流。
这就可以直接使用50欧姆同轴电缆连接到电源，示波器使用50欧姆输入来代替10:1的探头，从而可以更灵敏。
也可以使用同轴隔直电容。
1:1的探头很容易制作，如图9所示，在线末端把外面的金属壳剥。
1 如何用数字示波器测试开关电源？ 从传统的模拟型电源到高效的开关电源，电源的种类和大小千差万别。它们都要面对复杂、动态的工作环境。设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。即使是“日用的”开关电源，也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。 过去，要描述电源的行为特征，就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压，并用计算器或PC进行艰苦的计算。今天，大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易。用户可以定制关键参数、自动计算，并能在数秒钟内看到结果，而不只是原始数据。 电源设计问题及其测量需求 理想情况下，每部电源都应该像为它设计的数学模型那样地工作。但在现实世界中，元器件是有缺陷的，负载会变化，供电电源可能失真，环境变化会改变性能。而且，不断变化的性能和成本要求也使电源设计更加复杂。考虑这些问题： 电源在额定功率之外能维持多少瓦的功率？能持续多长时间？电源散发多少热量？过热时会怎样？它需要多少冷却气流？负载电流大幅增加时会怎样？设备能保持额定输出电压吗？电源如何应对输出端的完全短路？电源的输入电压变化时会怎样？ 设计人员需要研制占用空间更少、降低热量、缩减制造成本、满足更严格的EMI/EMC标准的电源。只有一套严格的测量体系才能让工程师达到这些目标。 示波器和电源测量 对那些习惯于用示波器进行高带宽测量的人来说，电源测量可能很简单，因为其频率相对较低。实际上，电源测量中也有很多高速电路设计师从来不必面对的挑战。 整个开关设备的电压可能很高，而且是“浮动的”，也就是说，不接地。信号的脉冲宽度、周期、频率和占空比都会变化。必须如实捕获并分析波形，发现波形的异常。这对示波器的要求是苛刻的。多种探头——同时需要单端探头、差分探头以及电流探头。仪器必须有较大的存储器，以提供长时间低频采集结果的记录空间。并且可能要求在一次采集中捕获幅度相差很大的不同信号。 开关电源基础 大多数现代系统中主流的直流电源体系结构是开关电源(SMPS)，它因为能够有效地应对变化负载而众所周知。典型SMPS的电能信号路径包括无源器件、有源器件和磁性元件。SMPS尽可能少地使用损耗性元器件(如电阻和线性晶体管)，而主要使用(理想情况下)无损耗的元器件：开关晶体管、电容和磁性元件。 SMPS设备还有一个控制部分，其中包括脉宽调制调节器脉频调制调节器以及反馈环路1等组成部分。控制部分可能有自己的电源。图1是简化的SMPS示意图，图中显示了电能转换部分，包括有源器件、无源器件以及磁性元件。 SMPS技术使用了金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)与绝缘栅双极晶体管(IGBT)等功率半导体开关器件。这些器件开关时间短，能承受不稳定的电压尖峰。同样重要的是，它们不论在开通还是断开状态，消耗的能量都极少，效率高而发热低。开关器件在很大程度上决定了SMPS的总体性能。对开关器件的主要测量包括：开关损耗、平均功率损耗、安全工作区及其他。 2
图1. 开关电源简化示意图。 图2.MOSFET开关器件，显示了测量点。 准备进行电源测量 准备进行开关电源的测量时，一定要选择合适的工具，并且设置这些工具，使它们能够准确、可重复地工作。当然示波器必须具备基本的带宽和采样速率，以适应SMPS的开关频率。电源测量最少需要两个通道，一个用于电压，一个用于电流。有些设施同样重要，它们可以使电源测量更容易、更可靠。下面是一部分要考虑的事项： 仪器能在同一次采集中处理开关器件的开通和断开电压吗？这些信号的比例可能达到100,000:1。 有可靠、准确的电压探头和电流探头吗？有可以校正它们的不同延迟的有效方法吗？ 有没有有效的方法来将探头的静态噪声降至最低？ 仪器能够配备足够的记录长度，以很高的采样速率捕获较长的完整工频波形吗？ 这些特征是进行有意义且有效的电源设计测量的基础。 测量一次采集中的100伏和100毫伏电压 要测量开关器件的开关损耗和平均功率损耗，示波器首先必须分别确定在断开和开通时开关器件上的电压。 在AC/DC变流器中，开关器件上的电压动态范围非常大。开通状态下开关器件上通过的电压取决于开关器件的类型。在图2所示的MOSFET管中，开通电压为导通电阻和电流的乘积。在双极结型晶体管(BJT)和IGBT器件中，该电压主要取决于饱和导通压(VCEsat)。断开状态的电压取决于工作输入电压和开关变换器的拓扑。为计 3
算设备设计的典型直流电源使用80Vrms到264Vrms之间的通用市电电压。 在最高输入电压下开关器件上的断开状态电压(TP1和TP2之间)可能高达750V。在开通状态，相同端子间的电压可能在几毫伏到大约1伏之间。图3显示了开关器件的典型信号特性。
图3. 开关设备的典型信号 为了准确地进行开关器件电源测量，必须先测量断开和开通电压。然而，典型的8位数字示波器的动态范围不足以在同一个采集周期中既准确采集开通期间的毫伏级信号，又准确采集断开期间出现的高电压。要捕获该信号，示波器的垂直范围应设为每分度100伏。在此设置下，示波器可以接受高达1000V的电压，这样就可以采集700V的信号而不会使示波器过载。使用该设置的问题在于最大灵敏度(能解析的最小信号幅度)变成了1000/256，即约为4V。 泰克DPOPWR软件解决了这个问题，用户可以把设备技术数据中的RDSON或VCEsat值输入图4所示的测量菜单中。如果被测电压位于示波器的灵敏度范围内，DPOPWR也可以使用采集的数据进行计算，而不是使用手动输入的值。 图4.DPOPWR输入页面允许用户输入RDSON和VCEsat的技术数据值。
图4. 传输延迟应对电源测量的影响 消除电压探头和电流探头之间的时间偏差 要使用数字示波器进行电源测量，就必须测量MOSFET开关器件(如图2所示)漏极、源极间的电压和电流，或IGBT集电极、发射极间的电压。该任务需要两个不同的探头：一支高压差分探头和一支电流探头。后者通常是非插入式霍尔效应型探头。这两种探头各有其独特的传输延迟。这两个延迟的差(称为时间偏差)，会造成幅度测量以及与时间有关的测量不准确。一定要了解探头传输延迟对最大峰值功率和面积测量的影响。毕竟，功率是电压和电流的积。如果两个相乘的变量没有很好地校正，结果就会是错误的。探头没有正确进行“时间偏差校正”时，开关损耗之类测量的准确性就会影响。 图5所示的测试设置比较了探头端部的信号(下部迹线显示)和传输延迟后示波器前端面板处的信号(上部显示)。 图6-图9是表明了探头时滞影响的实际示波器屏幕图。它使用泰克P52051.3kV差分探头和TCP0030AC/DC电流探头连接到DUT上。电压和电流信号通过校准夹具提供。图6说明了电压探头和电流探头之间的时滞，图7显示了在没有校正两个探头时滞时获得的测量结果(6.059mW)。图8显示了校正探头时滞的影响。两条参考曲线重叠在一起，表明已经补偿了延迟。图9中的测量结果表明了正确校正时滞的重要性。这一实例表明，时滞引入了6%的测量误差。准确地校正时滞降低了峰到峰功率损耗测量误差。 4
图5. 传输延迟效应对电源测量的影响。 图6.电压和电流信号之间的时间偏差。 5 图7. 有时间偏差时峰值幅度和面积测量显示为6.059 瓦。
DPOPWR电源测量软件可以自动校正所选探头组合的时间偏差。该软件控制示波器，并通过实时电流和电压信号调整电压通道和电流通道之间的延迟，以去除电压探头和电流探头之间传输延迟的差别。 还可以使用一种静态校正时间偏差的功能，但前提是特定的电压探头和电流探头有恒定、可重复的传输延迟。静态校正时间偏差的功能根据一张内置的传输时间表，自动为选定探头(如本文档中讨论的Tektronix探头)调整选定电压和电流通道之间的延迟。该技术提供了一种快速而方便的方法，可以将时间偏差降至最小。 消除探头零偏和噪声 差分探头和电流探头可能会有很小的偏置。应在测量前消除这一偏置，因为它会影响测量精度。某些探头采用内置的自动方法消除偏置，其它探头则要求手动消除偏置。
图8.校正时间偏差后的电压和电流信号。 6
图9.校正时间偏差后的峰值幅度和面积测量。将此结果与图7中的结果进行比较。 自动消除偏置 配有TekVPITM探头接口的探头与示波器相结合，可以消除信号路径中发生的任何DC偏置误差。在TekVPITM探头上按Menu按钮，示波器上出现ProbeControls框，显示AutoZero功能。选择AutoZero选项，会自动清除测量系统中存在的任何DC偏置误差。TekVPITM电流探头还在探头机身上有一个Degauss/AutoZero按钮。压下AutoZero按钮，会消除测量系统中存在的任何DC偏置误差。 手动消除偏置 大多数差分电压探头都有内置的直流零偏修整控制，这使消除零偏成为一件相对简单的步骤：准备工作完成之后，接下来： 将示波器设置为测量电压波形的平均值； 选择将在实际测量中使用的灵敏度(垂直)设置； 不加信号，将修整器调为零，并使平均电平为0V(或尽量接近0V)。 相似地，在测量前必须调节电流探头。在消除零偏之后： 将示波器灵敏度设置为实际测量中将要使用的值； 关闭没有信号的电流探头； 将直流平衡调为零； 把中间值调节到0A或尽可能接近0A； 注意，这些探头都是有源设备，即使在静态，也总会有一些低电平噪声。这种噪声可能影响那些同时依赖电压和电流波形数据的测量。DPOPWR软件包包含一项信号调节功能(图10)，可以将固有探头噪声的影响降至最低。 记录长度在电源测量中的作用 示波器在一段时间内捕获事件的能力取决于所用的采样速率，以及存储采集到的信号样本的存储器的深度(记录长度)。存储器填充的速度和采样速率成正比。如果为了提供详细的高分辨率信号而将采样速率设得很高，存储器很快就会充满。 对很多SMPS电源测量来说，必须捕获工频信号的四分之一周期或半个周期(90或180度)，有些甚至需要整个周期。这是为了积累足够的信号数据，以在计算中抵消工频电压波动的影响。 识别真正的Ton与Toff转换 为了精确地确定开关转换中的损耗，首先必须滤除开关信号中的振荡。开关电压信号中的振荡很容易被误认为开通或关断转换。这种大幅度振荡是SMPS在非持续电流模式(DCM)和持续电流模式(CCM)之间切换时电路中的寄生元件造成的。 图11以简化形式表示出了一个开关信号。这种振荡使示波器很难识别真正的开通或关断转换。一种解决方法是预先定义一个信号源进行边沿识别、一个参考电平和一个迟滞电平，如图12所示。根据信号复杂度和测量要求的不同，也可以将测得信号本身作为边沿电平的信号源。或者，也可以指定某些其它的整洁的信号。 在某些开关电源设计(如有源功率因数校正变流器)中，振荡可能要严重得多。DCM模式大大增强了振荡，因为开关电容开始和滤波电感产生共振。仅仅设置参考电平和磁滞电平可能不足以识别真正的转换。 这种情况下，开关器件的栅极驱动信号(即图1和图2中的时钟信号)可以确定真正的开通和关断转换，如图13所示。这样就只需要适当设置栅极驱动信号的参考电平和磁滞电平。
