1、纹波与噪声的定义与区别

纹波是指电源输出中的周期性波动，通常由交流电源经过整流、滤波后残留的交流成分。

尽管电源经过滤波处理，但由于滤波器的性能限制，依然会存在一定的高频波动，这就是纹波。

噪声则是由电源系统或测试环境中的其他电子设备引入的不规则、电气性随机信号。噪声通常表现为快速变化的随机信号，频率范围较宽。

区别见下表：

2、如何测量电源纹波

电源纹波的测量通常要求较高的精度和分辨率，因此示波器的选择和设置非常关键。

以下是一些测试时的关键点：

（1）选择合适的示波器

测量电源纹波时，必须选择合适的示波器来确保足够的分辨率和动态范围。一般来说，8位示波器可能无法捕捉到较小的纹波信号，因为其分辨率相对较低。

相比之下，12位示波器拥有更大的动态范围，可以提供更高的分辨率和精度，从而能捕捉到更细微的信号波动。

（2）选择适合的探头

探头是纹波测量中的另一个重要因素。通常，对于低频电源纹波，选择1:1的无源探头是理想的，因为这样可以避免过多的信号衰减，并减少噪声的干扰。

如果电源电压较高，或者对带宽要求较高，建议使用X10档，以增加测量带宽并避免电压过高导致损坏探头。

（3）示波器设置

• 耦合方式：由于纹波主要表现为交流成分，应选择交流耦合（AC Coupling）模式，阻止直流信号影响测量结果，仅显示交流成分。

• 带宽限制：带宽限制功能可以有效过滤高频噪声。在大多数情况下，可以将带宽限制设置为20MHz，以减少不必要的高频噪声，从而使测量结果更加清晰。

• 垂直和水平档位设置：垂直档位和时基应设置为适当的值，以确保纹波波形清晰地显示在屏幕中。通常，使用较小的垂直量程来提高精度。

• 触发方式：触发模式可以选择边沿触发（Edge Trigger）来保证波形稳定显示，避免波形漂移。若需要实时查看波形，建议使用自动触发模式（Auto Trigger），如果需要观察特定的纹波事件，则使用正常触发模式（Normal Trigger）。

（4）抗干扰措施

在测试过程中，可能会有电磁干扰（EMI）影响测量结果。为了避免这种干扰，建议使用弹簧探针接地，以减少由长接地线引入的干扰噪声。

（5）使用滤波功能

如果信号中有明显的高频噪声，可以利用示波器的FIR滤波功能。

与传统的带宽限制方法不同，FIR滤波器可以灵活设置滤波频点，从而有效去除不需要的噪声成分。

例如，在强噪声背景下，使用FIR滤波可以捕获更纯净的纹波波形。

（6）自动测量功能

对于纹波电压的测量，使用示波器的自动测量功能可以快速得出电压值。

3、测量结果分析与对比

通过对比8位示波器与12位示波器在相同测试条件下的测量结果，可以发现，尽管两者的测量值接近，但12位示波器提供了更高的精度和分辨率。

这使得12位示波器在处理小幅度纹波或高精度要求的情况下，能够获得更为可靠和精确的结果。

4、测量结果展示与优化

在实际测试中，正确使用示波器的功能（如FIR滤波）可以显著改善测试波形的质量。经过滤波后的纹波波形明显更为干净，减少了噪声和杂波对测试结果的影响。

未滤除噪声的波形，存在明显的杂散信号。

经过FIR滤波后的纹波波形，显示更加平稳和清晰。

这种优化可以帮助更精确地判断电源质量，确保设备稳定运行。

纹波测量是电源测试中至关重要的一部分，准确的测量能够帮助我们优化电源设计和提高系统稳定性。

通过选择合适的示波器、探头以及合理设置示波器的各项参数，可以最大限度地提高测试的精度和可靠性。

同时，借助12位高分辨率示波器及其先进的滤波功能，能够有效提高在复杂环境下的测试精度，避免因噪声干扰导致的测量误差。