電源紋波測量是電力電子系統(tǒng)設(shè)計和嵌入式硬件開發(fā)過程中經(jīng)常面臨的測量任務(wù)，它用于評估電源系統(tǒng)或模塊輸出直流電壓上的波動情況，以確定負(fù)載能夠在規(guī)格允許的供電范圍內(nèi)正常工作。

要精確測量較小幅度的紋波電壓，不僅要求數(shù)字示波器具備更低的底噪，更高的垂直分辨率，還有許多其他注意事項。此外，測量設(shè)備其他方面的性能也很關(guān)鍵。例如，當(dāng)您需要同時高精度測量直流電壓水平和紋波波動時，就需要示波器具備更高的垂直偏置能力。

總體來說，電源紋波測量的探測方式包括：

1、使用衰減比10：1的標(biāo)配無源電壓探頭；

2、使用衰減比1：1 的低帶寬無源電壓探頭；

3、使用同軸線 + 隔直探測； 

4、使用衰減比1：1的高帶寬有源電源軌探頭。

除了選擇更小衰減比探測方案外，紋波測量還需要注意更短的接地，如使用彈簧接地以最小化引入環(huán)境干擾。

儀器設(shè)置方面，一般選擇 20MHz 低通以濾除高頻噪聲對紋波測量的影響。對于 AC-DC 開關(guān)電源，還需要將示波器水平刻度設(shè)置為 ≥2ms/格，以觀察交流整流對紋波的影響。 

為提升紋波測量精度，需要將示波器垂直刻度設(shè)置為 mV/格。但由于一般示波器在小垂直刻度下的偏置能力有限，無法將直流電壓下拉至屏幕垂直中心再放大觀察，所以還需要設(shè)置 AC 耦合，以濾除直流成分。

以輸出為5V的直流電源為例，我們使用1：1無源電壓探頭進(jìn)行探測。

首先，將垂直刻度設(shè)置為2V/格，對電源輸出直流進(jìn)行平均值測量。

此時測得直流平均值 4.98V，電源紋波峰峰值 229.7mV。由于垂直刻度較大，會導(dǎo)致較大的測量誤差。為提升測量精度，先將示波器設(shè)置為 AC 耦合，然后將垂直刻度設(shè)置為 10mV/格。

在更高的垂直分辨率下，測量精度提升，紋波測量結(jié)果降至34.47mV。但因為設(shè)置了 AC 耦合，無法有效測量直流平均值。

R&S?MXO4 具備超高垂直偏置能力，在 DC 耦合的情況下，保持示波器垂直刻度 10mV/格不變，將示波器的垂直偏置設(shè)置為 5.0V。