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最全的電源完整性測試白皮書：第二章 電源完整性時域分析之專用測試探頭（附下載）
第一章 電源完整性時域分析之示波器
第二章 電源完整性時域分析之測試探頭
第三章 電源完整性頻域分析之網(wǎng)絡分析儀
第四章 電源完整性仿真域之仿真軟件
第五章 電源完整性激勵域測試之碼型發(fā)生器
第六章 電源完整性測試之直流瞬態(tài)電壓及紋波噪聲模擬
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第二章 電源完整性時域分析之專用測試探頭
基于同樣的原因，在電源測量中也應該盡量使用 1：1 的探頭而不是示波器標配的 10：1 的探頭，使用 10：1 的探頭，示波器的最小量程會被放大十倍，示波器的噪聲也會被放大。目前 N7020A 2GHz 1 ：1 單端有源探頭，N7024A 6GHz 帶寬單端有源探頭，N2870A 1 ：1 35MHz 無源探頭是最常被工程師認可的探頭。其中 N7020A 是最適合 電源完整性測試的探頭，可測量毫伏以及亞毫伏級的信號，N2870A 是最便宜的探頭，可測量 10mV 或以上的信號， N2820A 是最精密的探頭，即可用作差分探頭，也可用作電流探頭，電壓測量范圍為 3uV ~ 1.2V，電流測量范圍為 500nA ~ 5A，但帶寬僅為 500KHz ~ 3MHz 。
探頭帶來的噪聲是在衰減器前面耦合進來的，在某些不正確的使用方法下，探頭可能會帶來額外的噪聲，一個典型的例子就是使用長地線。為了方便測試，示波器的的無源探頭通常會使用 15cm 左右的鱷魚夾形式的長地線，這對于電源紋波的測試是不適用的，特別是板上存在開關電源的場合。由于開關電源的切換會在空間產(chǎn)生大量的電磁輻射，而示波器探頭的長地線又恰恰相當于一個天線，所以會從空間把大的電磁干擾引入測量電路。一個簡單的驗證方法就是把地線和探頭前端接在一起，靠近被測電路（不直接接觸）就可能在示波器上看到比 較大的開關噪聲。因此測量過程中應該使用盡可能短的地線。
現(xiàn)在很多被測件要求測量出峰峰值為幾毫伏的紋波和噪聲，比如有些 10Gbps 以上的 SerDes 要求 3mv 峰峰值的電源紋波和噪聲。這時候最好用 N7020A 來進行測量，它的直流阻抗為 50K 歐姆，對于毫歐甚至更高阻抗級別的被測電源來說，負載影響很小，測試精度非常高。
這里要強調的一點是，通常電源測試都規(guī)定了某個頻率范圍內的紋波和噪聲，比如 20MHz 以內的，但為了分析電源噪聲來源，需要在更寬的頻率范圍內分析，一般示波器的帶寬在滿足分析要求的同時，還要支持靈活的帶寬限制功能，這對于減小高頻噪聲會有比較好的效果。
電源完整性時域分析大部分情況下，可以使用上面的測試硬件和軟件來分析電壓紋波，但在較低紋波測量環(huán)境（如LDO 輸出電壓紋波），測試儀器的本地噪聲直接影響對系統(tǒng)穩(wěn)定的判斷。因此，是德科技推出 CX3300 電流波形分析，它擁有 14 或 16 比特分辨率，1GSa/s 采樣率，超低 150PA 的電流底噪常常用于功耗測試和分析。同時CX1105A 差分傳感器同樣擁有非常低的電壓噪聲，底噪小于 20uV（rms）@20MHz，400nV（rms）@2.5kHz。
因此，可以通過 CX3300+CX1105A 差分探頭對電源紋波噪聲進行測試。
小結一下，對于電源紋波噪聲的測試，通常需要注意以下幾點：
盡量使用專用的電源測試探頭 N7020A
盡量使用小衰減比的探頭，如 N7020A，N2820A，N2870A ；
盡量使用示波器最小量程( 硬件實現(xiàn)的量程，不是軟件放大 )，以降低示波器本底噪聲；
探頭的接地線盡量短，構成的環(huán)路面積盡可能小
根據(jù)需要使用帶寬限制功能，低通濾波器和高通濾波器，甚至帶通濾波器。
超低波紋、電壓和電流噪聲測試，可選用 CX3300 進行測試
點擊查看：第一章 電源完整性時域分析之示波器
第二章分享結束，下期我們將分享 第三章 電源完整性頻域分析之網(wǎng)絡分析儀
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