某用户在用500MHz带宽的示波器对其开关电源输出5V信号的纹波进行测验时，发现纹波和噪声的峰峰值达到了900多mV（如下图所示），而其开关电源标称的纹波的峰峰值<20mv。尽管用户电路板上后级还有LDO对开关电源的这个输出再进行稳压，但用户以为测得的这个成果过大，不太可信，期望找出问题所在。
问题剖析
电源纹波测验过大的问题一般和运用的探头以及前端的衔接办法有关。首要查看了用户探头的衔接办法，发现其运用的是如下面左图所示的长的鳄鱼夹地线，而且接地址夹在了单板的固定螺钉上，整个地环路比较大。因为大的地环路会引进更多的开关电源形成的空间电磁辐射噪声以及地环路噪声，所以更换成如下面右图所示的短的接地绷簧针。
经过实践测验，发现测得的纹波噪声的峰峰值有很大改进，如下图所示。但纹波噪声的峰峰值依然有40多mV，和开关电源厂商标称的<20mV仍有较大差异。
进一步查看用户运用的探头的类型，发现用户运用的是示波器标配的10:1的无源探头。如下图所示。
10:1的探头会把被测信号衰减10倍再送入示波器，然后示波器再对被测信号进行10倍的数学扩大。这种探头的长处是经过前面的匹配电路提升了探头带宽能够到几百MHz，而且扩展了示波器的量程，可是关于小信号的丈量不是特备有利。 假如被测信号起伏自身就小，再衰减10倍或许就淹没在示波器的底噪声里了，即便再做10倍的数学扩大，关于信噪比自身也是没有改进的。所以关于电源纹波噪声的丈量应该尽量运用小衰减比的探头，比方1:1的探头。所以别的找了一个1:1无源探头，这种1:1的无源探头尽管带宽不高（一般几十MHz），但衰减比小，关于小信号测验十分适宜。
下图是换用1:1的无源探头后，和10:1 探头在不同带宽约束下的比照测验成果。能够看到，运用1:1探头并设置20MHz带宽约束后，丈量到的纹波噪声的峰峰值只要不到10mV，远远好过10:1探头的测验成果。从1:1探头的测验成果里能够看到明晰的纹波的波形，而且满意用户关于电源纹波噪声<20mV的预期。别的，咱们也能够看到，带宽约束关于噪声峰峰值也有必定的改进效果。
问题总结
这是一个典型的电源纹波测验的问题。咱们经过运用短的地线衔接、换用低衰减比的探头以及带宽约束功用使得纹波噪声的测验成果大大改进。一般来说，影响电源纹波测验成果的影响要素依照重要性主要有以下几个：
1、 前端衔接线和地环路的长度：长的地环路会拾取更多开关电源的电磁辐射以及地噪声，因而需求运用尽或许短的地线衔接。
2、 探头的衰减比：大衰减比的探头会使得小信号起伏愈加弱小，乃至淹没在示波器底噪声里，所以应该尽量运用1:1衰减比的探头。
3、 带宽约束：许多电磁噪声和示波器的底噪声都是宽带的，设置适宜的带宽约束能够滤除额定的噪声。许多电源纹波噪声测验场合运用20MHz的带宽约束，也有些芯片会要求测到80MHz或200MHz。
4、 丈量量程：一般会在小量程档下（比方10mv/格或20mv/格）进行电源纹波的测验。量程打得越大，示波器的底噪声越高。但有些示波器的偏置规模有限，在小档位下时或许不能够把被测的直流电压信号拉回到屏幕中心邻近进行丈量，所以许多时分会运用示波器的AC耦合功用把直流阻隔掉再进行纹波噪声测验。
5、 输入阻抗：许多示波器有50欧姆和1M欧姆的输入阻抗挑选，一般50欧姆输入阻抗下示波器的底噪声更低。不过示波器衔接大部分无源探头时都会主动把阻抗切换到1M欧姆，只要衔接有源探头或同轴电缆时才能够设置为50欧姆输入阻抗。
在进行实践测验之前，一个比较好的习气是先查看一下当时运用的设备和设置下的体系的底噪声。下面图中的5个波形分别是运用500M的S系列示波器在运用不同的探头和带宽设置下的底噪声成果。波形从上到下依次为：50欧姆输入阻抗，1:1探头，500MHz带宽；1M欧姆输入阻抗，1:1探头，20MHz带宽；1M欧姆输入阻抗，1:1探头，500MHz带宽；1M欧姆输入阻抗，10:1探头，20MHz带宽；1M欧姆输入阻抗，10:1探头，500MHz带宽。其底噪声的峰峰值从不到1mV直到挨近30mV，可见测验中探头、带宽、输入阻抗设置的重要性。
假如手头真实没有适宜的低衰减比的探头，也能够参阅下图用50欧姆的同轴电缆用如下办法克己一个探头。实践上便是把电缆的一头接在示波器上，示波器设置为50欧姆输入阻抗；电缆的另一头剥开，屏蔽层焊接在被测电路地上，中心导体经过一个隔直电容衔接被测的电源信号。这种办法的长处是低成本，低衰减比，缺陷是一致性欠好，隔直%&&&&&%参数及带宽欠好操控。
别的，Keysight公司专门为电源纹波测验规划的探头N7020A，结合了低衰减比（1.1:1）、高带宽（硬件2GHz，能够软件设置带宽约束）、统筹丈量需求和噪声的阻抗匹配（探头自身直流输入阻抗为50k欧姆，但示波器端是50欧姆输入阻抗频谱）、短地线（供给很低环路电感的焊接前端）、大偏置规模（能够到±24V）、能够纹波和直流电压一起测验等长处，适用于关于电源纹波丈量要求比较高的用户。
