使用33GHz示波器测量功率开关性能

"如何测量功率开关的性能-电子技术" 在电子技术领域，功率开关的性能是衡量设备效率和稳定性的重要指标。本文档主要探讨如何准确测量功率开关的性能，特别是其速度，以及如何选用合适的仪器和探头以避免测量误差。通过对两个不同配置的评估板进行测试，一个是包含完整DC-DC转换器的半桥电路，另一个是单独的Gen3eGaN器件半桥，作者展示了如何在不同输入电压下测量开关上升时间。 在进行此类测量时，选择高速示波器和传输线探头至关重要。示波器和探头的上升时间需远小于被测功率开关的上升时间，以确保测量结果的准确性。根据文中的公式，如果期望测量误差在5%或10%以内，那么示波器和探头的上升时间应分别低于FET上升时间的32%或46%。这意味着仪器必须至少比FET快3.1倍或2.2倍。 文中提到的测量设备是Keysight 90000-X系列33GHz示波器，搭配Teledyne LeCroy PP066传输线探头，并使用50GHz Huber+Suhner Sucoflex-100电缆连接。这样的配置确保了示波器和探头有足够的带宽来捕捉快速的开关事件，从而实现精确测量。图2显示了利用这种配置记录的20ps快沿脉冲的上升时间，进一步证实了测量系统的有效性。 此外，评估板的设计也对测量结果有直接影响。左侧评估板上的半桥配置没有L-C输出滤波器，这使得开关行为更加直接可见，而右侧的完整DC-DC转换器则包含了更复杂的电路元素，可能会影响开关速度的观察。 测量功率开关性能的主要目标是了解器件在实际工作条件下的响应速度，这对于优化电源设计、提高转换效率和降低电磁干扰至关重要。通过精确测量，工程师可以更好地理解器件的极限，预测其在高速应用中的表现，并据此做出设计决策。 总结来说，测量功率开关性能的过程涉及了选择高性能的测量工具，理解上升时间计算的数学原理，以及评估板的合理设计。这不仅有助于评估现有器件的性能，还能指导未来更快、更高效的功率开关的研发。通过这样的细致分析，我们可以预期在不久的将来，开关速度能达到250MHz的电源将成为现实。