vimu混合信号示波器电源环路测试教程
- 简介
利用vimu混合示波器的DDS信号源+示波器，组成伯德图测试系统。测试环路评估板
HDMD-002的幅频和相频特性曲线。
硬件：vimu MSO21BL Plus 混合信号示波器
BIT-002隔离注入变压器
环路稳定性测试评估板HDMD-002
软件：vimu混合信号示波器、扫频仪
注意：如果测试的是高压，可以考虑使用隔离探头；条件允许可以使用USB隔离器，避免高压进入电脑。
- BIT-002隔离注入变压器测试
- 如果将示波器和变压器按照下图连接起来
- 桌面工具栏，第三个按钮，启动扫频仪界面，然后按照下
图来设置参数
DDS：幅度设置1V，偏置设置0V
输入：通道选CH1（2.1中DDS输出接到CH1）
采集范围选择1V（DDS设置为1V输出）
输出：通道选CH2（2.1中变压器输出接到CH2）
采集范围选择5V（采集范围调大一些，跟隔离器输出电压预留一些空间）
扫频方式：对数扫频（可以更快的完成扫频）
开始频率1Hz （BIT00注入变压器有效范围为1Hz~3MHz）
截止频率5MHz (设置的比3M大一点)
10倍频点数：100（越大，扫频点数越多，波形越细腻）
最大FFT点数：4194304（更长的FFT，波形的水平分辨率可以更高，但是扫频速度会变慢）
- 开始扫频，等待一段时间，扫频完成，如下图
- 查看结果
点一下工具栏“光标1”打开光标工具，我们可以看到满足1Hz~3MHz 3dB的要求。
- 单频点信号查看
- 按照下面的原理图连接硬件
实物接线图如下，
- 打开桌面工具栏，第一个按钮
，启动混合示波器界面。
- 打开桌面工具栏，第一个按钮
DDS：设置正弦波，1KHz，1V Vpp， 0V偏置，如下图
示波器：打开CH1，CH2，并设置通道AC耦合。触发源选择CH2（CH2的波形更稳定，方便查看波形）。
频谱界面：点击工具栏按钮，打开频谱界面。
FFT1：打开，源选择CH1；
FFT2：打开，源选择CH2；
参考值选择dBVrms(这样后续对比波形更直接，清楚)。如图
菜单->测量->FFT1和FFT2打开基波测量。
- 粗略寻找穿越点
依次调整DDS的频率为1K，10K，20K，30K，40K，50K，60K，70K，80K，
90K，100K，200K…。
调整的时候，需要观察CH1，CH2的正弦波有没有出现严重变形，或者削顶等
现象，如果出现需要调低DDS的幅度。
同时观察频谱仪界面的基波幅度，查找大致的穿越频率点。
穿越点频率，CH2/CH1的值为0dB，就是1倍，所以观察FFT结果的最高点的
幅度，是不是接近了就可以确实大致穿越点频率。
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80K到100K的时候，我们可以看到CH1、CH2频谱的幅度开始接近，说明穿越
点大致再这个位置，如下图
这时候，把DDS的频率调整为95K，看一下示波器界面CH1和CH2的波形和
幅度。可以看到2个通道的幅度大约是110mV。
- 查看低频，中频和高频幅度
10K的时候，CH1幅度很小，几乎已经看不到正弦波了，CH2大约110mV；
90K的时候，CH1幅度大约100mV，CH2大约110mV；
220K的时候，CH1幅度大约120mV，CH2大约75mV；
通过这些数据可以确定，DDS给1000mV的时候，注入的信号差不多就是
100mV，跟DDS输出50欧，注入电阻5欧差10倍吻合。
一般都建议注入信号是被测电压的1%~5%，1.8V的电压输出，1%~5%就是18mV
到90mV。现在将DDS输出调整为500mV，可以看到CH1，CH2的幅度大约50mV。
- 扫频测试
将混合示波器的通道关闭，释放设备出来给扫频仪使用。按照下图配置扫频仪
DDS：500mV
CH1，CH2的采集范围设置为1V，并且打开AC模式。
对数扫频，1Hz~1MHz，10倍频点选择100，FFT点数使用4194304.
扫频结果如图：
光标测量可以判断50mV注入，穿越点在97K左右，相位裕度大约62°。幅度裕度大约16dB。
降低注入信号，DDS改成200mV，重新扫描结果如下。
光标测量可以判断20mV注入，穿越点在97K左右，相位裕度大约60°。幅度裕度大约16dB。
- 优化扫频测试效果
目前扫描的结果，我们可以发现1Hz~20KHz的频率段，毛刺比较严重；使用20mV注入的时候，毛刺更加明显。
造成这个的原因就是采集到的信号信噪比不理想。比如低频的时候CH2/CH1的比值是50db大约就是300倍。注入的信号按照100mV算，CH1的理论信号100mV除以300只有0.3mv了；注入的信号按照20mV算，CH1的理论信号20mV除以300只有0.07mv了，所以信噪比不理想。
第一步，使用定制幅度来优化扫频结果，不理想的区域调高扫频幅度，按照下图来配
置DDS的扫频幅度，并且打开定制幅度功能。
DDS：1Hz~20KHz 1000mV幅度（如果电源电压更高，可以适当的提高低频注入幅度），20KHz~7000KHz 200mV幅度。
第二步，通过前面的观察我们可以确定DDS 1000mV的时候，注入信号大约100mV，
CH1、CH2信号幅度最高120mV。现在DDS 200mV，注入的信号大约20mV，CH1、CH2的幅度应该不能超过100mV，所以将CH1、CH2的采集范围改为0.1V。
重新扫描，扫频结果如下图，可以看到低频段的曲线光滑很多。
第三步，打开单频率点多次扫频求平均功能，这样可以获得光滑的曲线。但是这样会增加扫频的时间。下图是4次平均后的结果图。