Rigol DS1052Eで電源リップルを測定

最近（誕生日プレゼントとして）Rigol DS1052Eオシロスコープを受け取りました。私はオシロスコープについて読みましたが、実際に使用したことはありません。

だから私の質問は：

• このオシロスコープを使用して、浮動リニア電源のリップル電圧をどのように測定できますか？

このオシロスコープでこれを行うことはできますか（プローブのグラウンドクリップがアースに接続されているため、コモンモードノイズが高すぎます）？かなり正確な測定値を取得するには、差動プローブが必要ですか？または、スコープの2つのチャネルを使用して一緒に追加できますか？

何をしているのかがわかっていて、電源が実際に浮動していることが確実である限り、浮動リニア電源を安全に測定できるはずです。

したがって、最初のステップは、供給が変動していることを確認することです。マルチメータを使用して、電源のレールとアースの間に導電経路がないことを確認するのは簡単です。つまり、オシロスコープのプローブの接地コネクタを回路内のどこかに接続するだけです。多くの場合、これは回路のマイナス線になりますが、そうである必要はありません。

電源が浮いていない（または、より明確にアースされている）場合は、オシロスコープのプローブアースを電源のアースされたレールに接続する必要があります。これは通常は負のレールですが、正の場合もあるため、100％確実にするには、マルチメーターでアース接続を確認する必要があります。

プローブのグラウンドクリップを回路の一部に接続すると、その部分がグラウンド基準になります。他のプローブのグラウンドクリップもグラウンドに接続されており、回路の別の部分に触れるとグラウンドにショートするため、これは重要です。

以下は、オシロスコープ内部の通常のプローブ接続の図です。

たとえば、1つのプローブの接地クリップを電源の負のレールに接続し、もう1つのプローブを正のレールに接続すると、短絡が発生します。

次に、実際の測定自体について：

最初のステップは、プローブが電圧を処理できるかどうかを確認し、適切なプローブ設定を決定することです。プローブでは通常10倍の減衰が使用されます。これは、電源の負荷が通常無視できる程度であり、オシロスコープの帯域幅が増えるためです。

その後、プローブの接地クリップを電源に接続し、プローブの先端を測定したいポイントに接続します。いくつかの情報源は、接続中にテスト済みのデバイスの電源をオフにすることを推奨しており、プローブを接続しているときに本来あるべきではない場所でショートする可能性を最小限に抑えるので、私にはそれは良い考えのように見えます。プローブを接続したら、プローブが適切に接続されており、ヒートシンク（電源のマイナス側に接続されている可能性があります）のように、接触してはならないことを確認します。

次に、オシロスコープをアクティブにし、プローブの減衰率がプローブで見られるのと同じ設定に設定されていることを確認します。次に、プローブのカップリング設定が正しいことを確認します。グランドに設定してはならず、DCに設定してください。詳細については、のマニュアルを参照してくださいTo Set up the Vertical System。

次のステップは、接続されたプローブのオシロスコープのトリガー電圧を、電源の公称電圧よりも少し高い（または低い）設定にすることです。これにより、スコープがリップルでトリガーされます。

その後、電源を投入してください。画面上で電源の出力電圧を表す（多かれ少なかれ）平らな線が見えるはずであり、その電圧に干渉している干渉を見るかもしれません。

次の部分は説明が少し難しく、少し実験的ですが、一度数回実行すると、簡単になります。

アイデアは、表示される干渉を拡大することです。自動測定を試して、それらがどのように機能するかを確認できます。見たいものが表示されない場合は、手動で説明します。全体の説明は、マニュアルの水平および垂直設定の部分で説明されています。基本的には、スケールノブを使用して表示される波を拡大し、位置ノブを使用して波を中心に設定します。通常、最初に垂直方向の設定を調整し、次に水平方向に調整して、波紋がはっきりと見えるまで手順を繰り返します。表示されたら、経緯線を使用して波紋を測定するか、カーソルを使用できます。カーソルの使用については、スコープのマニュアルの最後にある例5と、To Measure with Cursorsセクション。経緯線を使用しているときは、各部門が表す時間またはボルトを調べ、占有されている部門の数に現在の値を掛けます。カーソル測定は通常、より正確な結果を提供します。

今のところ、数学メニューについては触れていません。使う必要がないからです。オシロスコープはすべてグランドを基準に測定を行うため、回路内のあるポイントをオシロスコープのグランドに確実に参照する必要があります。1つのプローブを電源の正のレールに接続し、2番目のプローブを負のレールに接続してそれらを差し引くと、プローブクリップのグラウンドに対して測定した場合と同じ結果になります。

絶縁されたリニア電源の場合、電源のグランドからオシロスコープのグランドを経由してメインのグランドに流れる電流がないため、PSU自体がないため、グランドループが発生してノイズが発生しないことに注意してください。 tグラウンド基準であり、電流が通過するための閉ループはありません。

AC結合について少し：Voracが言うように、プローブをAC結合に設定すると、低周波信号が除去されます。これには、電源電圧のDC成分が含まれるため、リップルのみが残ります。このようにすると、ノイズが表示されるように垂直位置コントロールを使用する必要がなくなります。ノイズは既にゼロボルトの中心にあるため、ズームインするだけです。

もう1つの便利なことは、トリガー設定です。トリガー回路にフィルタリングを設定して、AC、DC、低周波数または高周波数で動作するようにすることもできます。ACトリガーカップリングは10 Hz未満のすべての信号をトリガー回路から削除するため、遅い周期的な信号はトリガーに干渉しません。LFリジェクトは8kHz未満のすべての信号をブロックし、HFリジェクトは150 kHzを超えるすべての信号をブロックします。これは、信号の1つのコンポーネントのみに焦点を当ててトリガーしようとする場合に役立つことがあります。

マニュアルを参照していただけたら、2-92ページを参照してください。これは、とりわけ{支配的な調和の周波数、最小値、最大値、振幅}の自動測定のためのインターフェースです。振幅のピークツーピークを測定する必要があると思います。

一方、あなたはから「減算および乗算数学関数を追加」することができます数学ボタン（数学関数== 2つの異なるチャネル信号）。ただし、これは必要ないと思います。

最後に、衰退の一言（これを知っていて、回答でそれを言及しているとしても、強調したい）。アースクリップはアースに接続されているため、絶縁トランスなしで壁の電力を測定することはできません。お使いの電源が浮いているので、これは問題ではない、この時間。