使用示波器测量电源纹波是电子工程中常见的测试需求，但需要特别注意测量方法，因为电源纹波通常是微小的交流信号叠加在直流电压上。以下是详细的测量步骤和注意事

一、测量前的准备工作

1. 设备选择：

- 示波器：选择带宽足够的示波器（建议至少是待测信号频率的3倍）。

- 探头：使用高精度探头（推荐1:1衰减比的探头），或选择示波器自带的电源纹波专用探头。

- 带宽限制：开启示波器的带宽限制功能（通常为20MHz），以滤除高频噪声干扰。

2. 环境要求：

- 确保测试环境无强电磁干扰（如远离开关电源、电机等）。

- 被测电源需处于正常工作状态（带额定负载）。

二、正确连接示波器**

1. 探头连接：

- 探头接地：使用探头的“短接地弹簧”（而非长接地夹），直接连接到被测电源的接地端，减少接地环路引入的噪声。

- 信号端连接：探头尖端直接接触电源输出端的正极（若需隔离，可使用差分探头）。

⚠️ 注意：避免形成大环路，否则会引入额外干扰。

2. 示波器设置：

- 耦合方式：选择“交流耦合”（AC Coupling），滤除直流分量，聚焦交流纹波。

- 垂直灵敏度：调整到合适档位（如10mV/div），确保纹波波形清晰可见。

- 时基：根据纹波频率调整（如电源开关频率为100kHz，时基设为5μs/div）。

三、关键参数设置

1. 带宽限制：

- 开启示波器的20MHz带宽限制，滤除高频噪声（如开关电源的振铃噪声）。

2. 触发设置：

- 选择“边沿触发”，触发源设为被测信号通道，触发电平设置在波形中间位置。

3. 自动测量功能：

- 使用示波器的“峰峰值（Vpp）”测量功能，直接读取纹波幅值。

- 可选“有效值（RMS）”或“频率”测量，分析纹波特性。

四、测量注意事项**

1. 避免近场干扰：

- 探头和接地线尽量远离高频噪声源（如电感、变压器、MOSFET等）。

- 必要时使用屏蔽线或磁环抑制干扰。

2. 探头校准：

- 测量前对探头进行补偿校准，确保信号保真度。

3. 负载影响：

- 纹波幅值与负载电流相关，测量时需保持负载稳定（如使用电子负载）。

4. 示波器输入阻抗：

- 示波器默认输入阻抗为1MΩ，可能对高阻抗电源产生误差，可尝试切换为50Ω模式（需注意电压范围）。

五、典型电源纹波波形

- 正常纹波：开关电源的纹波通常为锯齿波或正弦波，幅值在几十mV以内。

- 异常纹波：

- 高频振铃（尖峰）：可能因PCB布局或寄生参数引起。

- 低频波动：可能与负载瞬变或环路稳定性相关。

六、案例演示**

**测试开关电源的12V输出纹波**：

1. 连接探头，开启带宽限制（20MHz）和AC耦合。

2. 调整垂直灵敏度至10mV/div，时基至5μs/div。

3. 读取峰峰值纹波为25mV（符合设计要求）。

总结

- 核心要点：正确接地、带宽限制、AC耦合、避免干扰。

- 常见误区：

- 未使用短接地弹簧，导致测量结果包含噪声。

- 未开启带宽限制，误将高频噪声视为纹波。

- 进阶工具：差分探头、近场探头、频谱分析功能（FFT）可用于深入分析高频噪声来源。