評估電源質量的兩種最為常見的參數為紋波與瞬態。這些看似簡單的評估指標，實則需要在獲取準確數據的過程中，充分注意以下兩個關鍵因素。首先應當關注在使用示波器探針進行測量時的精確操作方法；其次，制定數據規范時需遵循相應的特定條件。

使用示波器探針時采用的適當測量技術

在準備精確地測量電壓紋波或瞬態值之前，應深入研究使用示波器進行探測的各種潛在因素。由于我們可能會以毫伏為單位來測量相關信號的幅度，因此被放大的內部信號或者從外界拾取的信號在這種情況下很容易變得模糊或者失真，進而導致測量結果出現誤差。為了避免產生這類問題，采取適當的探針測量技巧就顯得尤為重要。

對于測試人員來說，為了保證測量工作的順利進行，首要任務無疑是盡可能減少探針產生的接地回路。探針的返回路徑形成的環路會產生電感，有可能將內部噪聲進一步放大，同時也可能拾取外部噪聲。探針上一般配備了鱷口式接地夾，如下圖所示。盡管這些接地夾的連接方式看似簡單，但其產生的接地回路會較大，并不適合用于這類精密測量。相反，以下兩種常見的最佳實踐方法在實現小型接地回路方面表現優異：“針尖針筒”測量法以及“回形針”測量法。

長接地夾引起的大探針接地回路

針尖針筒測量法能夠移除接地蓋和探針夾，露出探針的尖端和針筒。然后將探針的尖端探入輸出電壓，并調整針筒角度，使它在非常靠近尖端的點處接地。這種方法的一個缺點是，可觸及的探針點或者尖端和針筒都能探入的點可能不是理想位置，而且/或者與任何輸出電容器都間隔一定的距離。理想情況下，應盡可能靠近輸出電容器放置探針。

針尖針筒探測法的理想設置

另一方面，回形針測量法在采用針尖針筒測量法的同時，還在針筒上添加了一個帶有短引線的小線圈。這樣就形成一個類似鑷子的尖端，能夠找到更靈活的探針位置，同時保持較小的環路面積。

回形針探測法的理想設置

盡管這并不是獲得良好信號的唯一方法，但無論選擇什么方法，都應該盡量將接地回路降至最小。

紋波和噪聲

紋波乃是由電源電路內部轉換過程引發的輸出電壓固有交流成分。噪聲則體現了電源內的寄生效應，形現在輸出電壓的高頻電壓尖峰中。數據手冊詳細列出了由紋波及噪聲導致的輸出電壓最大峰值偏差。依據上述原則，務必采用精準的探測手段以確保持續準確反映電源紋波和噪聲的特性。

在進行紋波與噪聲的評估過程中，需要重點關注一些基本條件。首先，負載對于紋波產生顯著影響，因此必須嚴格遵循數據手冊的要求，在同等負荷條件下（通常是滿負荷）進行檢測。此外，輸入電壓亦會對紋波造成影響，故而應該在所有關聯的輸入電壓范圍內進行全面測試。除了電氣參數外，諸多生產商還提出了具體的外部電容建議（通常包括10μF的電解質電容以及0.1μF的陶瓷電容）。這些電容需安裝在電源的輸出端，以便于測試操作。測試探針應接近電容布置位置。最后，在示波器通道層級，通常會設定20 MHz的帶寬限制以應對此項測量要求。

實現此類測試往往只需一根示波器探針即可，采用前文所述測量方法，測試探針貫穿輸出電容或指定的外部電容。

不良和良好的探針測量示例：大型接地回路紋波和噪聲測量（左）與“回形針”探測法（右）

瞬態響應

瞬態響應是輸出電壓可能由于負載變化而偏離的量。負載發生變化時，電源不能立即對新條件作出反應，因而存儲的能量會變得過多或不足。能量過剩或缺乏能量問題將由輸出電容器負責解決。它們要么通過消耗電荷來維持負載從而導致電壓降低，要么就會儲存多余的能量從而導致電壓升高。通過幾個交換循環，電源將調整為僅存儲負載所需的能量，而輸出電壓將恢復標稱值。測量瞬態響應時，輸出電壓偏離其標稱值的量、恢復所需的時間或電壓超出規定調節限值的時間都會產生影響。

與紋波與噪聲（僅限于負載與輸入電壓的限制條件）有所區別的是，瞬態響應受到諸多其他因素的影響，這些因素可能會對其測量結果產生干擾。值得我們關注的一些關鍵條件包括：施加的負載階躍的轉換速率、啟動電流以及結束電流。轉換速率對瞬態響應具有重大影響，這是因為在電源能夠及時應對變化的前提下，負載變化越迅速，則輸出偏差的幅度會越大。啟動電流和結束電流的水平同樣會產生影響。電源在輕負載狀態下的表現形式一般各不相同，且跨越這些區域的瞬態可能導致電源的反應與在同一區域出現的瞬態有所差異。啟動電流、結束電流以及轉換速率還影響了電流變化的時間，故需嚴格遵循特定的標準。

用戶需要兩個示波器通道進行瞬態響應測量。第一個探針應穿過靠近輸出引腳或調節點的電源輸出。測量遠離調節點的輸出電壓將導致兩個負載狀態之間產生直流偏差，這是由輸出電纜中的壓降引起的。第二個探針應該用于電流或與瞬態負載變化同步的信號。該探針將用作觸發器，以便可以清楚地看到產生的輸出電壓偏差。

輸出電壓（上圖）和負載（下圖）的瞬態響應測量

結論

紋波和瞬態是電源評估的常見元素。使用示波器測量這些特性時，務必要盡量縮小探針環路面積以避免相關信號失真。除了正確的探針測量技術之外，還必須知道并遵守數據表指定這些測量時的條件，以便有效地進行比較。

審核編輯：劉清