普科PK6500无源探头在电源纹波精确测量中的应用

一、客户背景与测试需求

客户行业：某通信电源研发企业，专注于DC-DC转换器与POL电源模块的研发制造。

测试需求：工程师在调试高频降压电源时，需要精确测量输出端的电源纹波与噪声。电源纹波是衡量电源质量的核心指标，直接影响下游负载的工作稳定性。测试要求真实反映电源在满载工况下的纹波幅度，排除空间辐射和接地环路引入的虚假噪声。

核心痛点：

精确测量：现代电源纹波幅度通常在几十毫伏量级，要求探头具备低噪声、高灵敏度。

抗干扰：开关电源周围存在强烈电磁场，传统长接地夹会形成天线效应，拾取共模噪声导致纹波测量虚高。

兼容现有示波器：客户实验室配备Tektronix DPO3052示波器（300MHz带宽），要求探头可直接匹配使用，无需额外供电。

二、应用所需要的整套仪器

无源探头：普科科技PK6500（1套）。带宽500MHz，上升时间0.7ns，固定10:1衰减比，输入电阻10MΩ，输入电容12pF，最大输入300V CAT II，补偿范围9~25pF。纯无源结构，无需外部供电，从根本上杜绝有源探头在强电磁环境下的共模饱和问题。

示波器：Tektronix DPO3052（1台），300MHz带宽，2.5GS/s采样率。

被测设备：同步降压DC-DC电源模块，输入12V，输出1.8V/10A，开关频率500kHz。

辅助设备：电子负载、接地弹簧、补偿调节棒。

三、系统搭建与测试方法

按照电源纹波测量标准规范操作。将PK6500的BNC端接入示波器CH1，输入阻抗设为1MΩ，衰减比设为10X。探头尖端连接至负载的两极，优先选用接地弹簧套在探头前端屏蔽环上，直接抵在负载两端——这是抗干扰的关键，长鳄鱼夹会形成环路拾取空间磁场。

对无源探头进行补偿校准

设置示波器垂直档位2mV/div（对应原边20mV/div），时基10μs/div，采用交流耦合模式去除直流分量，开启20MHz带宽限制滤除高频噪声。

四、测试结果

在满载10A输出条件下，PK6500配合接地弹簧成功捕获到电源纹波的真实波形。测量数据如下：

平均纹波电压：示波器读数4.55mV（对应实际值45.5mV，考虑10:1衰减后扩大10倍）；最大纹波峰峰值：示波器读数4.28mV（对应实际值42.8mV）

对比测试显示：使用长鳄鱼夹接地线时，相同条件下纹波峰峰值高达约400mV（实际值），其中大部分为空间辐射耦合的共模噪声；切换至接地弹簧后，噪声被抑制一个数量级以上，测得的42.8mV即为电源模块真实的输出纹波。PK6500的纯无源结构与高输入阻抗确保了测量结果的真实性，未对被测电源节点产生负载效应。

五、总结

PK6500无源探头凭借500MHz带宽与0.7ns上升时间，在电源纹波测量中表现优异。纯无源结构杜绝了有源探头的共模饱和风险；配合接地弹簧的短环路设计，将空间辐射耦合噪声抑制了一个数量级以上，使工程师获得真实可信的纹波数据。

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