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EMI测试那点事——利用MDO 测试开关电源引起的EMI问题(案例分析)

时间:2012 年11 月16 日

地点:华北电力大学

待测试设备:某电子设备电路板

测试仪器:泰克MDO4104-6 + BNC 电缆

面临的问题:

该电子设备电路板为直径15 厘米的圆形,放置于金属屏蔽壳内,EMC 认证没有问题,但该设备自身工作并不正常,怀疑是开关电源纹波造成的影响。由于开关电源纹波的频率通常很低,传统的测试方法是用示波器监测电源波形,并对该波形进行FFT 运算以显示电源纹波的频谱。由于示波器FFT 所运算的频谱,其跨度受制于示波器的时基,而且动态范围远低于频谱仪,因此测试效果并不理想,没有确认电源纹波问题。由于MDO 是示波器与频谱仪的结合,客户便决定拿MDO 再次测试。

实测过程:

首先测试该电路板+5V 电源纹波,MDO 示波器通道1直接连接在+5V,用交流耦合测试纹波。为了对比,用BNC 电缆一端连接MDO50 欧姆射频输入端,另一端剥开外皮直接连接到+5V 上,设置中心频率为2.5MHz,跨度为5MHz。测试结果如下图:

由测试结果可知,该电源纹波达20mV 左右,其频谱在低频段达-50dBm 左右。为了看清电源纹波的影响,我们在示波器端做FFT,同时将频谱仪的跨度设定为50MHz,测试结果如下:

从测试结果可知,示波器功能的FFT 所显示的频谱与频谱仪5MHz 跨度频谱类似,但并不能看出什么问题,而此图中的频谱显示,该+5V 电源纹波的占用带宽一直延续到16MHz,因此对该设备影响严重。由此找到该设备工作不正常的真正原因。

案例总结:

本案在测试电源纹波时,用示波器的同时,也应用了频谱仪。灵活设置频谱仪的跨度,可轻松测试电源纹波在频域中的占用带宽,MDO 集示波器和频谱仪功能于一身,可将时域与频域联合显示,非常适于此类应用。

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