vimu混合信号示波器电源环路测试教程

简介利用vimu混合示波器的DDS信号源示波器组成伯德图测试系统。测试环路评估板HDMD-002的幅频和相频特性曲线。硬件vimu MSO21BL Plus 混合信号示波器BIT-002隔离注入变压器环路稳定性测试评估板HDMD-002软件vimu混合信号示波器、扫频仪注意如果测试的是高压可以考虑使用隔离探头条件允许可以使用USB隔离器避免高压进入电脑。BIT-002隔离注入变压器测试如果将示波器和变压器按照下图连接起来桌面工具栏第三个按钮启动扫频仪界面然后按照下图来设置参数DDS幅度设置1V偏置设置0V输入通道选CH12.1中DDS输出接到CH1采集范围选择1VDDS设置为1V输出输出通道选CH22.1中变压器输出接到CH2采集范围选择5V采集范围调大一些跟隔离器输出电压预留一些空间扫频方式对数扫频可以更快的完成扫频开始频率1Hz BIT00注入变压器有效范围为1Hz~3MHz截止频率5MHz (设置的比3M大一点)10倍频点数100越大扫频点数越多波形越细腻最大FFT点数4194304更长的FFT波形的水平分辨率可以更高但是扫频速度会变慢开始扫频等待一段时间扫频完成如下图查看结果点一下工具栏“光标1”打开光标工具我们可以看到满足1Hz~3MHz 3dB的要求。单频点信号查看按照下面的原理图连接硬件实物接线图如下打开桌面工具栏第一个按钮启动混合示波器界面。DDS设置正弦波1KHz1V Vpp 0V偏置如下图示波器打开CH1CH2并设置通道AC耦合。触发源选择CH2CH2的波形更稳定方便查看波形。频谱界面点击工具栏按钮打开频谱界面。FFT1打开源选择CH1FFT2打开源选择CH2参考值选择dBVrms(这样后续对比波形更直接清楚)。如图菜单-测量-FFT1和FFT2打开基波测量。粗略寻找穿越点依次调整DDS的频率为1K10K20K30K40K50K60K70K80K90K100K200K…。调整的时候需要观察CH1CH2的正弦波有没有出现严重变形或者削顶等现象如果出现需要调低DDS的幅度。同时观察频谱仪界面的基波幅度查找大致的穿越频率点。穿越点频率CH2/CH1的值为0dB就是1倍所以观察FFT结果的最高点的幅度是不是接近了就可以确实大致穿越点频率。查看该位置的幅度80K到100K的时候我们可以看到CH1、CH2频谱的幅度开始接近说明穿越点大致再这个位置如下图这时候把DDS的频率调整为95K看一下示波器界面CH1和CH2的波形和幅度。可以看到2个通道的幅度大约是110mV。查看低频中频和高频幅度10K的时候CH1幅度很小几乎已经看不到正弦波了CH2大约110mV90K的时候CH1幅度大约100mVCH2大约110mV220K的时候CH1幅度大约120mVCH2大约75mV通过这些数据可以确定DDS给1000mV的时候注入的信号差不多就是100mV跟DDS输出50欧注入电阻5欧差10倍吻合。一般都建议注入信号是被测电压的1%~5%1.8V的电压输出1%~5%就是18mV到90mV。现在将DDS输出调整为500mV可以看到CH1CH2的幅度大约50mV。扫频测试将混合示波器的通道关闭释放设备出来给扫频仪使用。按照下图配置扫频仪DDS500mVCH1CH2的采集范围设置为1V并且打开AC模式。对数扫频1Hz~1MHz10倍频点选择100FFT点数使用4194304.扫频结果如图光标测量可以判断50mV注入穿越点在97K左右相位裕度大约62°。幅度裕度大约16dB。降低注入信号DDS改成200mV重新扫描结果如下。光标测量可以判断20mV注入穿越点在97K左右相位裕度大约60°。幅度裕度大约16dB。优化扫频测试效果目前扫描的结果我们可以发现1Hz~20KHz的频率段毛刺比较严重使用20mV注入的时候毛刺更加明显。造成这个的原因就是采集到的信号信噪比不理想。比如低频的时候CH2/CH1的比值是50db大约就是300倍。注入的信号按照100mV算CH1的理论信号100mV除以300只有0.3mv了注入的信号按照20mV算CH1的理论信号20mV除以300只有0.07mv了所以信噪比不理想。第一步使用定制幅度来优化扫频结果不理想的区域调高扫频幅度按照下图来配置DDS的扫频幅度并且打开定制幅度功能。DDS1Hz~20KHz 1000mV幅度如果电源电压更高可以适当的提高低频注入幅度20KHz~7000KHz 200mV幅度。第二步通过前面的观察我们可以确定DDS 1000mV的时候注入信号大约100mVCH1、CH2信号幅度最高120mV。现在DDS 200mV注入的信号大约20mVCH1、CH2的幅度应该不能超过100mV所以将CH1、CH2的采集范围改为0.1V。重新扫描扫频结果如下图可以看到低频段的曲线光滑很多。第三步打开单频率点多次扫频求平均功能这样可以获得光滑的曲线。但是这样会增加扫频的时间。下图是4次平均后的结果图。