Medida del factor de rechazo a fuente de alimentación

Su misión

Al diseñar fuentes de alimentación de tecnología avanzada, incluidos convertidores reductores multifase, es necesario realizar una medida del factor de rechazo a fuente de alimentación (PSRR). El PSRR es un indicador importante de la estabilidad de la salida de la fuente de alimentación y proporciona información sobre cómo influyen las variaciones de la tensión de entrada en la estabilidad de la tensión de salida.

Solución Rohde & Schwarz

Analice de forma rápida y sencilla la respuesta en baja frecuencia con un osciloscopio utilizando la opción de análisis de la respuesta en frecuencia R&S®MXO-K36 (diagrama de Bode). Caracterice la respuesta en frecuencia de varios dispositivos electrónicos, incluidos filtros pasivos y circuitos amplificadores. Mida la respuesta del bucle de control y el factor de rechazo a la fuente de alimentación en fuentes de alimentación conmutadas. La opción R&S®MXO-K36 emplea el generador de forma de onda integrado para crear señales de estímulo de entre 10 mHz y 100 MHz. Al medir la relación entre la señal de estímulo y la señal de salida de un objeto en cada una de las frecuencias del test, el osciloscopio traza la ganancia con la linealidad de fase de forma logarítmica.

La opción R&S®MXO-K36 permite medir el factor de rechazo a fuente de alimentación y caracterizar la transición del sistema regulador a la salida regulada.

Configuración de la medida

El PSRR se analiza aplicando un rizado sinusoidal a la tensión de alimentación y midiendo la ganancia desde la entrada hasta la salida del regulador como función de tensión de rizado y frecuencia.

Un transformador de inyección lineal, como el J2120A de Picotest, garantiza el aislamiento de la señal inyectada e impide que se cree una polarización de CC.

Sondeo

Para obtener unos resultados de medida de PSRR óptimos es esencial contar con sondas de buena calidad. La amplitud pico a pico de la señal Vout puede ser muy pequeña debido a la elevada relación de rechazo del convertidor CC/CC examinado. Se necesitan por tanto sondas con un rango dinámico más alto.

A pesar de que la mayoría de osciloscopios incluyen sondas pasivas 10:1, las sondas pasivas 1:1 en la señal de salida mejoran el rango dinámico a la vez que reducen de forma sustancial el ruido interno del sistema de medida. Rohde & Schwarz recomienda las sondas pasivas 1:1 R&S®RT-ZP1X con 38 MHz de ancho de banda.

Al reducir la longitud de la conexión a masa de la sonda, se reduce al mínimo la inductancia del bucle de masa. El cable a masa de serie de la sonda puede actuar como una antena y amplificar los ruidos de conmutación no deseados. Si hay un punto de conexión a masa cerca de los puntos de test Vin y Vout, no debe usarse un cable a masa largo. Use el resorte de masa de la sonda R&S®RT-ZP1X para acortar la conexión a masa y conseguir así un bajo ruido de masa adecuado para la medida.

Configuración del instrumento

Después de conectar el osciloscopio al circuito bajo prueba, la medida se inicia fácilmente:

• Ajuste la frecuencia de inicio y de fin entre 10 mHz y 100 MHz y determine el nivel de salida del generador.
• Ajuste los puntos por década para mejorar y modificar la definición de la adquisición. El osciloscopio admite hasta 500 puntos por década.
• Defina el perfil de amplitud de la salida del generador (hasta 100 pasos) para eliminar el ruido del circuito examinado.
• Pulse la tecla de inicio para comenzar a medir; los resultados de la medida se trazan como ganancia sobre frecuencia. Ajuste los marcadores en los puntos de interés.

Resultados de medida

El diagrama muestra la función de transición del sistema regulador para la tensión de rizado aplicada en forma de ganancia sobre frecuencia. Se dispone de herramientas adicionales para realizar un análisis detallado del PSRR y de marcadores móviles en posiciones individuales para seguir la traza medida.

Las coordenadas de los marcadores se relacionan en una tabla.

La tabla de resultados de la medida incluye información detallada sobre cada punto medido (frecuencia y ganancia). Mientras se usan los marcadores, se resalta la fila correspondiente de la tabla de resultados.

Resumen

Los osciloscopios son la principal herramienta que utilizan los ingenieros para medir y caracterizar diseños de fuentes de alimentación, como p. ej. convertidores reductores multifase. La opción de análisis de la respuesta en frecuencia R&S®MXO-K36 (diagrama de Bode) resulta ideal para analizar parámetros como el factor de rechazo a fuente de alimentación.