Medición del factor de rechazo a fuente de poder
Con un osciloscopio Rohde & Schwarz
Su misión
El factor de rechazo a fuente de poder o rechazo del rizado de la fuente de poder (PSRR) debe medirse al diseñar fuentes de poder de última generación, como por ejemplo convertidores buck multifase. El PSRR es un indicador importante de la estabilidad de salida de la fuente de poder y proporciona información sobre cómo las variaciones en el voltaje de entrada influyen en la estabilidad del voltaje de salida.
Solución de Rohde & Schwarz
Analice de forma rápida y sencilla la respuesta en baja frecuencia con un osciloscopio con la opción de análisis de respuesta en frecuencia R&S®MXO-K36 (diagrama de Bode). Caracterice la respuesta en frecuencia de varios dispositivos electrónicos, entre los que figuran filtros pasivos y circuitos amplificadores. Mida la respuesta del bucle de control y factor de rechazo a fuente de poder de fuentes de poder conmutadas. La opción R&S®MXO-K36 utiliza el generador de formas de onda integrado en el osciloscopio para crear señales de estímulo de 10 Hz a 100 MHz. Al medir la relación entre la señal de estímulo y la señal de salida del dispositivo en cada una de las frecuencias de la prueba, el osciloscopio traza la ganancia y la fase de forma logarítmica.
La opción R&S®MXO-K36 le permite medir el factor de rechazo a fuente de poder, así como caracterizar la transición del sistema regulador a la salida regulada.
Configuración de medición para PSRR
Configuración de medición para PSRR
Configuración de medición
El PSRR se analiza al aplicar un rizado sinusoidal al voltaje de alimentación y medir la ganancia desde la entrada hasta la salida del regulador como una función de frecuencia del voltaje de rizado.
Un transformador de inyección de línea, como el Picotest J2120A, asegura el aislamiento de la señal inyectada y previene la inducción de polarización de CC.
El uso de un resorte de masa adecuado le proporcionará la mejor relación señal/ruido para medir la relación de rechazo a la fuente de alimentación
El uso de un resorte de masa adecuado le proporcionará la mejor relación señal/ruido para medir la relación de rechazo a la fuente de alimentación
Sondas
Para realizar buenas mediciones del PSRR es crucial contar con unas buenas sondas. La amplitud pico a pico de la señal Vout puede ser muy pequeña, debido a la elevada relación de rechazo del convertidor de CC a CC que se está probando. Se necesitan sondas con un alto rango dinámico.
A pesar de que la mayoría de osciloscopios por lo general suelen contar con sondas pasivas 10:1, las sondas pasivas 1:1 en la señal de salida mejoran la gama dinámica al tiempo que reducen significativamente el ruido interno en el sistema de medición. Rohde & Schwarz recomienda las sondas pasivas 1:1 R&S®RT-ZP1X con ancho de banda de 38 MHz.
Al reducir la longitud de una conexión a tierra de la sonda, se minimiza la inductancia del bucle de tierra. En ocasiones, el cable a tierra estándar de la sonda puede actuar como una antena y amplificar el ruido de conmutación no deseado. Si hay una puesta tierra cerca de los puntos de prueba Vin y Vout, no debe utilizarse un cable a tierra largo. Utilice el resorte de tierra de la sonda R&S®RT-ZP1X para acortar la conexión a tierra, y así obtener una buena tierra de bajo ruido para la medición.
Configuración de dispositivos
Tras conectar el osciloscopio al circuito bajo prueba, es fácil de iniciar la medición:
- 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.
- Perfile la amplitud de salida del generador (hasta 100 pasos) a fin de eliminar el comportamiento del ruido del circuito.
- Pulse la tecla de inicio para comenzar a medir. Los resultados de la medición se trazan como ganancia sobre frecuencia. Ajuste los marcadores en los puntos de interés.
Medición del PSRR con la opción de software de análisis de la respuesta en frecuencia S®MXO-K36
Medición del PSRR con la opción de software de análisis de la respuesta en frecuencia R&S®MXO-K36
Resultados de medición
El diagrama muestra la función de transición del sistema regulador para el voltaje de rizado aplicado como ganancia sobre frecuencia. Herramientas adicionales permiten un análisis más detallado del PSRR y marcadores movibles en posiciones individuales siguen la traza medida.
Una tabla enumera las coordenadas de los marcadores.
La tabla de resultados de la medición ofrece 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 las principales herramientas que los ingenieros utilizan para probar y caracterizar diseños de fuentes de poder, como convertidores buck multifase. La opción de análisis de respuesta en frecuencia (diagrama de Bode) R&S®MXO-K36 es ideal para analizar parámetros como el factor de rechazo a fuente de poder.
