USB示波器在檢測(cè)USB-PD(USB Power Delivery)電源的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí),可以通過以下步驟和方法實(shí)現(xiàn):
1. 測(cè)試環(huán)境搭建
負(fù)載階躍電路:使用一個(gè)由脈沖發(fā)生器控制的MOSFET開關(guān)來模擬負(fù)載的快速變化。通過調(diào)節(jié)MOSFET的柵極RC網(wǎng)絡(luò),可以控制負(fù)載階躍的速度。
電流探頭和電壓測(cè)量:使用示波器的電流探頭測(cè)量負(fù)載電流的階躍變化,同時(shí)在電源輸出電容或負(fù)載點(diǎn)上測(cè)量輸出電壓。
2. 設(shè)置示波器參數(shù)
帶寬設(shè)置:根據(jù)USB-PD的頻率特性,設(shè)置合適的帶寬限制(如100MHz或更高)以確保能夠捕捉到快速瞬態(tài)變化。
觸發(fā)設(shè)置:設(shè)置觸發(fā)條件,以便在負(fù)載階躍發(fā)生時(shí)捕捉到瞬態(tài)響應(yīng)。
時(shí)間基準(zhǔn):選擇合適的時(shí)間基準(zhǔn)(如100μs/格),以便觀察瞬態(tài)響應(yīng)的細(xì)節(jié)。
3. 瞬態(tài)響應(yīng)的觀察與分析
電壓下沉與恢復(fù)時(shí)間:當(dāng)負(fù)載發(fā)生階躍變化時(shí),電源輸出電壓會(huì)出現(xiàn)短暫的下降,隨后恢復(fù)到正常水平。示波器可以測(cè)量電壓下沉的幅度和恢復(fù)時(shí)間。
過沖與振鈴:在負(fù)載快速變化時(shí),電源輸出可能會(huì)出現(xiàn)過沖或振鈴現(xiàn)象。通過示波器可以觀察這些現(xiàn)象的幅度和持續(xù)時(shí)間。
動(dòng)態(tài)響應(yīng):對(duì)于USB-PD電源,需要特別關(guān)注其在負(fù)載快速變化時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。示波器可以幫助評(píng)估電源是否能夠在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。
4. 具體測(cè)試案例
負(fù)載階躍測(cè)試:通過快速切換負(fù)載電流(如從1A到2A),觀察電源輸出電壓的變化。例如,某測(cè)試中電源在負(fù)載階躍時(shí)的電壓下沉幅度為75mV,恢復(fù)時(shí)間為5ms,這表明電源的瞬態(tài)響應(yīng)性能良好。
高頻瞬態(tài)測(cè)試:在USB-PD電源測(cè)試中,示波器可以捕捉到高頻瞬態(tài)變化,例如電源在負(fù)載快速變化時(shí)的高頻噪聲和紋波。
5. 標(biāo)準(zhǔn)要求
根據(jù)USB-PD標(biāo)準(zhǔn),電源在負(fù)載階躍時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)需要滿足以下要求:
通過USB示波器的高帶寬、高采樣率和協(xié)議解碼功能,可以精確測(cè)量USB-PD電源的瞬態(tài)響應(yīng),并確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。