電源和穩(wěn)壓器通常設(shè)計(jì)為在特定電流范圍內(nèi)保持恒定電壓。電源應(yīng)快速響應(yīng)需求變化，同時(shí)保持恒定輸出，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)度振鈴或振蕩。為此，電源本質(zhì)上是具有閉合反饋環(huán)路的放大器。控制回路測(cè)量有助于測(cè)量電源如何響應(yīng)輸出負(fù)載條件的變化、溫度變化或其他變化。

頻率響應(yīng)分析可以使用專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行，但也可以使用更新的示波器來(lái)測(cè)量控制回路響應(yīng)。使用示波器、信號(hào)源和適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化軟件，可以快速進(jìn)行測(cè)量并以熟悉的波特圖形式呈現(xiàn)。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)查看完整的應(yīng)用說(shuō)明，使用示波器測(cè)量電源的控制環(huán)路響應(yīng)。

示波器測(cè)量

使用示波器執(zhí)行控制環(huán)路響應(yīng)測(cè)量需要您在不同頻率范圍內(nèi)將激勵(lì)注入控制環(huán)路的反饋路徑。示波器允許您測(cè)量電路的實(shí)際增益和相位，讓您對(duì)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性有更好的了解，而不是僅僅依靠仿真。

先進(jìn)的功率測(cè)量和分析軟件

可以使用配備高級(jí)功率測(cè)量和分析軟件 (4/5/6-PWR)的 4、5 或 6 系列 MSO 測(cè)量電源的控制回路響應(yīng)。控制回路響應(yīng)是該軟件啟用的眾多測(cè)量之一。

為了確定控制回路測(cè)量值，軟件執(zhí)行以下功能：

控制函數(shù)發(fā)生器

根據(jù)兩個(gè)電壓輸入計(jì)算并繪制增益

根據(jù)兩個(gè)電壓輸入計(jì)算并繪制 Vin 和 Vout 之間的相移

計(jì)算增益裕度和相位裕度

控制回路響應(yīng)測(cè)量的測(cè)試設(shè)置

帶有連接到控制回路反饋路徑的內(nèi)置函數(shù)發(fā)生器的示波器。

為了收集波特圖的數(shù)據(jù)，必須在一個(gè)低值注入電阻上使用兩個(gè)探頭。示波器測(cè)量刺激和響應(yīng)幅度以計(jì)算增益，還測(cè)量刺激和響應(yīng)之間的相位延遲。

測(cè)量電源控制環(huán)路頻率響應(yīng)的設(shè)置包括以下元素：

為了測(cè)量電力系統(tǒng)的響應(yīng)，必須將已知信號(hào)注入反饋回路。的 4，5和6系列多系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商 提供內(nèi)置的可用于注入這樣一個(gè)信號(hào)到控制回路的通過(guò)變壓器反饋信號(hào)源。一個(gè) AWG31000 外部函數(shù)發(fā)生器也可以使用。

一個(gè)在寬帶寬上具有平坦響應(yīng)的注入變壓器跨注入電阻器連接，將接地信號(hào)源與電源隔離。變壓器的選擇取決于控制回路響應(yīng)的頻率范圍。例如，Picotest J2101A 注入變壓器的范圍為 10 Hz–45 MHz，與 4/5/6 系列 MSO 的函數(shù)發(fā)生器選項(xiàng)非常吻合。

對(duì)于電壓測(cè)量，建議使用具有低電容和低衰減的無(wú)源探頭，例如 TPP0502。這是因?yàn)榈吞筋^衰減可實(shí)現(xiàn)良好的靈敏度，而低電容可最大限度地減少探頭負(fù)載效應(yīng)。

測(cè)量頻率響應(yīng)

正確連接負(fù)載并設(shè)置系統(tǒng)后，必須通過(guò)示波器的設(shè)置菜單配置激勵(lì)掃描。這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單，但是有幾種方法可以自定義掃描和測(cè)量。

4、5 或 6 系列 MSO 上的控制環(huán)路分析可以利用 Spectrum View 功能，該功能使用示波器每個(gè)通道中內(nèi)置的數(shù)字下變頻器。這種方法提供了對(duì)頻率分辨率的精細(xì)控制。傳統(tǒng)的 FFT 方法仍然可以作為替代方法，因此如果您對(duì)它更滿意，可以使用它。

自動(dòng) RBW 設(shè)置可用于告訴儀器在整個(gè)掃描過(guò)程中自動(dòng)調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)，例如分辨率帶寬、中心頻率和跨度，以獲得穩(wěn)定和可重復(fù)的結(jié)果。

4/5/6-PWR 軟件還支持恒定幅度和輪廓幅度掃描。輪廓掃描可讓您為不同的頻帶指定不同的幅度，從而優(yōu)化信噪比 (SNR) 以獲得更好的結(jié)果。

解釋結(jié)果

按下前面板上的 Run 按鈕開(kāi)始測(cè)試。測(cè)量開(kāi)始，相位和增益曲線繪制在顯示屏上。生成的波特圖顯示：

頻率，在 x 軸上以對(duì)數(shù)刻度繪制

增益（綠色跡線），在 y 軸上，刻度在左側(cè)，單位為 dB

刺激和響應(yīng)之間的相位（紅色跡線），在 y 軸上，刻度在右側(cè)，繪制在線性刻度上，以度為單位

可以在圖表上使用光標(biāo)來(lái)指示特定頻率下的增益和相位。兩個(gè)光標(biāo)之間的差異也會(huì)顯示在屏幕上。