低功率測量技術(shù)——三大實(shí)用小貼士

電流探測小貼士

使用AC/DC電流探頭可以最準(zhǔn)確、最簡便地完成電流測量，這些探頭推薦用于低功率應(yīng)用。AC/DC電流探頭使用變壓器測量AC電流，使用霍爾效應(yīng)器件測量DC電流。

使用電流探頭的第一步是把頭部連接在傳送電流的導(dǎo)體周圍，這既可以通過增加線環(huán)實(shí)現(xiàn)，也可以根據(jù)產(chǎn)品測試設(shè)計(jì)要求增加電流探頭接入實(shí)現(xiàn)。

最可能的情況是，您將在導(dǎo)體和電流探頭機(jī)身之間及在電流探頭機(jī)身和接地之間，遇到寄生電容。快速轉(zhuǎn)換速率的電壓信號會以電容方式耦合到探頭機(jī)身中。這意味著您應(yīng)該探測最低阻抗節(jié)點(diǎn)，使到接地的電容耦合的負(fù)載效應(yīng)達(dá)到最小。此外，探測電路的接地一側(cè)將使信號的轉(zhuǎn)換速率(dV/dt)達(dá)到最小，推動寄生電容。

與電壓探頭一樣，電流探頭中的衰減不要超過把信號幅度與示波器輸入動態(tài)范圍匹配所需的水平。

通過在電流探頭上纏幾圈導(dǎo)體，如下圖所示，可以改善測量靈敏度。這是因?yàn)殡娏魈筋^對流經(jīng)探頭的總電流作出響應(yīng)，但這有局限性。在探頭上多纏幾圈導(dǎo)體會提高插入阻抗，降低帶寬上限。

在電流探頭上纏N圈導(dǎo)體，可以提高電流靈敏度。

最后，為了降低探頭對放射噪聲的靈敏度，試著從電流探頭的接地連線到電路接地，接上一條探頭地線。這可以提高從探頭頭部到接地的寄生電容，但應(yīng)該使探頭的內(nèi)部屏蔽更加有效。

示波器設(shè)置小貼士

準(zhǔn)確的測量總是離不開經(jīng)過校準(zhǔn)的示波器。示波器至少要預(yù)熱20分鐘，達(dá)到穩(wěn)定的內(nèi)部溫度。絕大部分短期誤差是由放大器隨時(shí)間和溫度漂移引起的。

與電壓探測和電流探測一樣，應(yīng)優(yōu)化所有信號的動態(tài)范圍。調(diào)節(jié)垂直標(biāo)度控件，以便信號在垂直方向填滿大部分顯示屏，但要確保峰值不要擴(kuò)展到顯示屏的頂部或底部以外的區(qū)域。這種調(diào)節(jié)采用最低的所需衰減設(shè)置，以優(yōu)化SNR。

應(yīng)校正探頭相差。每只探頭都有不同的傳播延遲，差異可能會非常大，特別是在比較電壓探頭和電流探頭時(shí)。由于瞬時(shí)功率是電壓波形和電流波形逐個樣點(diǎn)計(jì)算得出的，因此必須確保電壓波形和電流實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間(相位)匹配。相差校正過程把示波器輸入的信號時(shí)間對準(zhǔn)，幫助保證計(jì)算得出的功率波形代表著電路真實(shí)的瞬時(shí)功率。

隨著能耗成為許多設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心因素，確保設(shè)計(jì)滿足或超過目標(biāo)的能力是一種關(guān)鍵功能。這里介紹的優(yōu)秀測量技術(shù)將幫助您簡便準(zhǔn)確地進(jìn)行低功率測量。