ZHCAF12A February 2025 – July 2025 TPS7A21
在進行測量之前,請為要進行的測量選擇正確類型的示波器探頭。示波器和探頭的真實帶寬必須至少等同于待測信號的帶寬,以免測量結果出現失真。由于大多數示波器和探頭并未指定采用真實帶寬,而是指定為 -3dB 帶寬,因此使用帶寬至少是待測信號帶寬 10 倍的示波器和探頭,方可確保信號不失真。例如,在 10ns 內線性上升的信號具有 0.35/10ns = 35MHz(Bogatin 公式)的帶寬,因此將示波器設置為 350MHz 或更高數值,并使用帶寬為 350MHz 或更高的探頭就足夠了。
選擇示波器探頭時,需注意探頭也容易受到寄生效應的影響。在瞬態測試中,較長的探頭布線可能會導致壓降顯著增大。電容式 10X 探頭可能會在 LDO 輸出信號中引入額外的噪聲。此外,在使用 10X 探頭的情況下引入長接地環路,可能會在測量中增加不必要的噪聲。10X 探頭還可以有效提高信噪比,因為探頭將信號衰減到十分之一,然后示波器以數字方式將信號增益 10 倍。因此在測量小信號時,有時亦可使用 1X 探頭。使用 1X 探頭時,需注意輸入示波器通道的電壓沒有衰減,因此必須小心避免超過示波器通道的額定電壓。
本節中,在進行負載瞬態測量時評估了兩個示波器探頭,分別為 SMA 探頭和帶有接地夾的探頭。
圖 3-1 顯示了使用帶有標準鱷魚接地夾的探頭進行的負載瞬態測量。圖 3-2 顯示了標準鱷魚接地夾的設置,其中并無可連接探針尖端和接地夾的便捷測試點??捎玫南憬哆B接器用于將導線延伸連接到探頭。圖 3-1 顯示了在使用標準鱷魚夾時會出現較大的測量噪聲,并且用戶可以得出結論:器件噪聲比數據表規定數據高得多。
圖 3-1 采用鱷魚接地夾連接的 TLV773 負載瞬態
圖 3-2 TLV773 上采用鱷魚接地夾設置的探頭圖 3-3 顯示了示波器探頭使用接地彈簧附件時的負載瞬態。圖 3-4 顯示了如何使用每個示波器探頭附帶的接地彈簧連接器。如果電路板上無 SMA 連接器,則在使用標準示波器探頭時,采用此接地彈簧連接器是獲得最短接地返回路徑的理想選擇,并且可以更大限度地減少耦合到測量中的噪聲。圖 3-3 顯示了使用接地彈簧連接器實現的低噪聲測量。
圖 3-3 采用接地彈簧連接的 TLV773 負載瞬態
圖 3-4 TLV773 上采用接地彈簧設置的探頭圖 3-5 顯示了使用 SMA 連接器時的負載瞬態,圖 3-6 則顯示了使用 SMA 連接器的設置。圖 3-5 顯示了噪聲最小的測量結果。SMA 連接器采用屏蔽設計,可降低耦合到電纜上的噪聲,并可顯著縮小接地返回環路。最終實現了噪聲極低的測量。只要可能,TI 均建議使用 SMA 連接器以實現超低噪聲測量功能。TI 的許多先進 LDO EVM 都采用 SMA 連接器來測量關鍵節點,例如器件引腳附近的輸入和輸出電壓。
圖 3-5 使用 SMA 連接的 TLV773 負載瞬態
圖 3-6 TLV773 上的 SMA 設置