优化DSO参数：自动测试方案中的长记录与高精度测量

确定DSO记录长度的参数对于创新的自动功率电子分析与测试方案至关重要。在设计和测量开关电源（SMPS）时，考虑到功率密度提高、瞬时负荷特性以及严格的电源质量标准，如EN61000-3-4A14，确保准确的测量能力变得尤为重要。测量开关损耗时，推荐的取样速率至少为信号带宽的5倍，每个边沿至少需要5-8个样点，以保证测量的精度。例如，如果目标是100 ns转换，那么取样速率至少应达到50 MS/s。 在开关电源的设计中，挑战包括提升效率（如减小开关损耗和磁性器件的功率损耗）、快速的控制环路响应，以及确保系统的可靠性。测试需求涵盖电源电平、输出纯度、谐波反馈等，要求测试工具既能适应宽频技术标准，又能提供便捷的操作和问题定位功能。传统上，工程师们可能依赖于万用表和手动计算，但现代电源测量更倾向于使用示波器，特别是对于高速电路设计者而言，他们需要面对波形捕获的复杂性，包括大动态范围、非接地的信号以及波形变化的不确定性。 在电源测量中，安全且准确地探测电压和电流波形是关键。由于MOSFET在开关电源中常常处于浮动状态，无法直接接地，这就需要特殊的方法来测量诸如Vds这样的电压。常见的策略有： 1. **浮动示波器**：虽然理论上可以使用，但这种方式极其危险，不建议采用，因为它可能导致用户、设备和示波器的安全风险。 2. **准差分测量**：通过使用传统无源单端探头和示波器的通道匹配功能，将地线连接在一起，这种方法能够捕捉差分信号，但可能牺牲共模抑制比（CMRR），影响共模噪声的屏蔽效果。 为了有效地执行电源设计测量，仪器需要具备以下特性： - 安全的电压和电流探测解决方案，以适应浮动信号。 - 快速调整探头延迟的能力，以适应信号的动态变化。 - 优化的探头偏置流程，以减少外部干扰。 - 长记录长度，确保足够的分辨率来捕获完整的工频波形，这对于捕捉高频信号和长期负载变化尤其重要。 确定DSO记录长度的参数是功率电子分析中的核心环节，它直接影响到测量的精确性和安全性。在选择和使用测试工具时，必须综合考虑各种因素，以适应现代SMPS设计和测试的复杂需求。