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示波器和電源測量所使用的探頭
對那些習(xí)慣于用示波器進(jìn)行高帶寬測量的人來說,，電源測量可能很簡單，因?yàn)槠漕l率相對較低。實(shí)際上,，電源測量中也有很多高速電路設(shè)計師從來不必面對的挑戰(zhàn)。整個開關(guān)設(shè)備的電壓可能很高,，而且是“浮動的”,，也就是說，不接地,。信號的脈沖寬度,、周期、頻率和占空比都會變化,。必須如實(shí)捕獲并分析波形,，發(fā)現(xiàn)波形的異常。
對示波器的要求是苛刻的。多種探頭- 同時需要單端探頭,、差分探頭以及電流探頭,。儀器必須有較大的存儲器，以提供長時間低頻采集結(jié)果的記錄空間,。并且可能要求在一次采集中捕獲幅度相差很大的不同信號,。
開關(guān)電源基礎(chǔ)
大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)中主流的直流電源體系結(jié)構(gòu)是開關(guān)電源(SMPS)，它因?yàn)槟軌蛴行У貞?yīng)對變化負(fù)載而*,。典型SMPS 的電能信號路徑包括無源器件,、有源器件和磁性元件。SMPS 盡可能少地使用損耗性元器件 (如電阻和線性晶體管),，而主要使用 (理想情況下) 無損耗的元器件：開關(guān)晶體管,、電容和磁性元件。
SMPS 設(shè)備還有一個控制部分,，其中包括脈寬調(diào)制調(diào)節(jié)器脈頻調(diào)制調(diào)節(jié)器以及反饋環(huán)路1 等組成部分,。控制部分可能有自己的電源,。圖1 是簡化的SMPS 示意圖,，圖中顯示了電能轉(zhuǎn)換部分，包括有源器件,、無源器件以及磁性元件,。
SMPS 技術(shù)使用了金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)與絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 等功率半導(dǎo)體開關(guān)器件。這些器件開關(guān)時間短,，能承受不穩(wěn)定的電壓尖峰,。同樣重要的是，它們不論在開通還是斷開狀態(tài),，消耗的能量都極少,，效率高而發(fā)熱低。開關(guān)器件在很大程度上決定了SMPS 的總體性能,。對開關(guān)器件的主要測量包括：開關(guān)損耗,、平均功率損耗、安全工作區(qū)及其他,。
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