CN107741561A - 一种测量电路板波纹和噪声信号的装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种测量电路板波纹和噪声信号的装置及其测试方法，用于解决提高对电路板的波纹信号和噪声信号测试准确度的技术问题。它包括示波器、第一同轴电缆、第二同轴电缆和隔直模块，所述第一同轴电缆的信号输出端与示波器的信号输入端电连接，所述第一同轴电缆和第二同轴电缆之间通过隔直模块电连接，所述第二同轴电缆的外端设有信号探头和接地探头。发明内容有益效果：对电路板上的波纹信号和噪声信号测试准确，误差小。
Description
技术领域
本发明涉及信号测试装置技术领域，具体地说是一种测量电路板波纹和噪声信号的装置。
背景技术
传统的使用示波器与配套的无源探头测试电路板的纹波信号和噪声信号时，由于探头的地线较长，对测试结果引入的干扰比较大。并且在AC耦合下，无源探头的林敏度最小值为10mV/div，而印刷电路板的板内电压纹波信号和噪声信号可能只有几到几十毫伏，导致测试结果不精确，误差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量电路板波纹和噪声信号的装置及其测试方法，用于解决提高对电路板的波纹信号和噪声信号测试准确度的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，包括示波器、第一同轴电缆、第二同轴电缆和隔直模块，所述第一同轴电缆的信号输出端与示波器的信号输入端电连接，所述第一同轴电缆和第二同轴电缆之间通过隔直模块电连接，所述第二同轴电缆的外端设有信号探头和接地探头。
进一步的，所述第一同轴电缆和第二同轴电缆由内至外分别包括中心导线、第一绝缘层、外导电层、第二绝缘层和保护层。
进一步的，所述中心导线包括多股绞合铜线。
进一步的，所述外导电层采用网状铜质导电层。
进一步的，所述隔直模块包括左接线端子、电容和右接线端子，电容的左、右两端分别与所述的左接线端子和右接线端子电连接。
进一步的，所述的左接线端子和右接线端子分别包括两侧的地线和中间的信号线，所述左接线端子的信号线与所述第一同轴电缆右端的中心导线电连接，左接线端子的地线和第一同轴电缆右端的外导电层电连接；所述右接线端子的信号线与所述第二同轴电缆左端的中心导线电连接，右接线端子的地线和所述第二同轴电缆左端的外导电层电连接。
进一步的，所述信号探头的前端采用锥形。
进一步的，所述接地探头的前端采用弹力夹。
一种测量电路板波纹和噪声信号的方法：
测试纹波信号时，将第二同轴电缆的信号探头与电路板上的开关电源输出端电连接，将第二同轴电缆的接地探头与电路板上的地线电连接；
测试噪声信号时，将第二同轴电缆的信号探头与电路板上被测电气模块的信号输入端电连接，将第二同轴电缆的接地探头与电路板上的地线电连接。
进一步的，测试波纹信号时，打开示波器20M带宽限制。
进一步的，测试噪声信号时，关闭示波器带宽限制或设置为500M的带宽限制，电路板工作在最大负载下。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
(1)对电路板上的波纹信号和噪声信号测试准确，误差小。
(2)第一同轴电缆和第二同轴电缆，既能起到良好的信号传递作用，同时由于其内部设有屏蔽层，可以较好的抵抗外部信号干扰。
(3)第一同轴电缆和第二同轴电缆之间设置的隔直模块，可以对直流信号起到良好的隔离效果。
附图说明
图1为本发明实施例的整体连接关系结构示意图；
图2为本发明实施例中第一同轴电缆的结构剖面示意图；
图3为本发明实施例中隔直模块的结构原理示意图；
图中：1.示波器；2.第一同轴电缆；3.第二同轴电缆；4.隔直模块；21.连接器；22.中心导线；23.第一绝缘层；24.外导电层；25.第二绝缘层；26.保护层；31.信号探头；32.接地探头；41.左接线端子；42.电容；43.右接线端子。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，包括示波器1、第一同轴电缆2、第二同轴电缆3和隔直模块4。所述第一同轴电缆2的信号输出端与示波器1的信号输入端电连接，第一同轴电缆2的信号输入端与隔直模块4的信号输出端电连接，第二同轴电缆3的信号输出端与所述隔直模块4的信号输入端电连接，第二同轴电缆3的信号输入端与电路板上的相应触点电连接。
优选的，所述示波器1的最小可调灵敏度为2mV/div，以提高其显示精度。所述第一同轴电缆2、第二同轴电缆3和隔直模块4的综合阻抗为50Ω，所述电路板的阻抗为50Ω，以形成阻抗匹配，保障测量结果的准确性。如图2所示，所述第一同轴电缆2和第二同轴电缆3分别包括中心导线22、第一绝缘层23、外导电层24、第二绝缘层25和保护层26；所述中心导线22采用多股绞合线(铜线)，在保证导电性的同时，提高电缆的柔性；所述第一绝缘层23包绕在中心导线22的外侧，第一绝缘层23采用聚乙烯材料；所述的外导电层24设置在第一绝缘层23的外侧，外导电层24采用网状铜质导电层，起到屏蔽层的作用；所述第二绝缘层25设置在外导电层24的外侧，所述保护层26设置在第二绝缘层25的外侧，保护层26采用特氟纶材料。所述隔直模块4主要用于隔离被测电器模块的直流分量，保留其交流分量，实现示波器1得到所要测试的纹波与噪声信号。如图1和图3所示，隔直模块4包括左接线端子41、电容42和右接线端子43，所述的电容42设有并联的多个，电容42的左、右两端分别与所述的左接线端子41和右接线端子43连接；左接线端子41和右接线端子43分别包括两侧的地线和中间的信号线。所述左接线端子41的信号线与所述第一同轴电缆2右端的中心导线22电连接，左接线端子41的地线和第一同轴电缆2右端的外导电层24电连接；所述右接线端子43的信号线与所述第二同轴电缆3左端的中心导线22电连接，右接线端子43的地线和第二同轴电缆3左端的外导电层24电连接。
如图1所示，所述第一同轴电缆2的左端设有连接器21，所述的连接器21用于和所述示波器1的信号输入端插接使用。所述第二同轴电缆3的右端分别设有信号探头31和接地探头32，信号探头31与第二同轴电缆3的中心导线22电连接，接地探头32与第二同轴电缆3的地线电连接。所述信号探头31的前端采用锥形，以便于和电路板上的触点接触；所述接地探头32的前端采用弹力夹，以方便与电路板的地线夹持连接。
一种测量电路板波纹和噪声信号的方法：
测试纹波信号时，将第二同轴电缆3的信号探头31与电路板上的开关电源输出端电连接，将第二同轴电缆3的接地探头32与电路板上的地线电连接。为了隔离噪声信号对纹波测试的影响，打开示波器20M带宽限制，把一些无用的波形噪声或高频信号过滤，让示波器1显示的波形更加清楚，更容易观察。
测试噪声信号时，将第二同轴电缆3的信号探头31与电路板上被测电气模块的信号输入端电连接，将第二同轴电缆3的接地探头32与电路板上的地线电连接。并关闭示波器1带宽限制或设置为500M的带宽限制，保障测试到的是电路板上噪声而非外部干扰，且噪声测试时电路板需工作在最大负载(或业务流)下。
本发明实施例的优点在于：对电路板上的波纹信号和噪声信号测试准确，误差小。第一同轴电缆2和第二同轴电缆3，既能起到良好的信号传递作用，同时由于其内部设有屏蔽层，可以较好的抵抗外部信号干扰。第一同轴电缆2和第二同轴电缆3之间设置的隔直模块4，可以对直流信号起到良好的隔离效果。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，包括示波器、第一同轴电缆、第二同轴电缆和隔直模块，所述第一同轴电缆的信号输出端与示波器的信号输入端电连接，所述第一同轴电缆和第二同轴电缆之间通过隔直模块电连接，所述第二同轴电缆的外端设有信号探头和接地探头。
2.根据权利要求1所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述第一同轴电缆和第二同轴电缆由内至外分别包括中心导线、第一绝缘层、外导电层、第二绝缘层和保护层。
3.根据权利要求2所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述中心导线包括多股绞合铜线。
4.根据权利要求2所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述外导电层采用网状铜质导电层。
5.根据权利要求2所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述隔直模块包括左接线端子、电容和右接线端子，电容的左、右两端分别与所述的左接线端子和右接线端子电连接。
6.根据权利要求5所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述的左接线端子和右接线端子分别包括两侧的地线和中间的信号线，所述左接线端子的信号线与所述第一同轴电缆右端的中心导线电连接，左接线端子的地线和第一同轴电缆右端的外导电层电连接；所述右接线端子的信号线与所述第二同轴电缆左端的中心导线电连接，右接线端子的地线和所述第二同轴电缆左端的外导电层电连接。
7.根据权利要求1所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述信号探头的前端采用锥形。
8.根据权利要求1所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的装置，其特征是，所述接地探头的前端采用弹力夹。
9.一种测量电路板波纹和噪声信号的方法，其特征是：测试纹波信号时，将第二同轴电缆的信号探头与电路板上的开关电源输出端电连接，将第二同轴电缆的接地探头与电路板上的地线电连接；
测试噪声信号时，将第二同轴电缆的信号探头与电路板上被测电气模块的信号输入端电连接，将第二同轴电缆的接地探头与电路板上的地线电连接。
10.根据权利要求9所述的一种测量电路板波纹和噪声信号的方法，其特征是：测试波纹信号时，打开示波器20M带宽限制；
测试噪声信号时，关闭示波器带宽限制或设置为500M的带宽限制，电路板工作在最大负载下。
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