电源抑制比(PSRR)是衡量LDO等稳压器件抑制输入电源噪声能力的关键指标,其精确测量对电源系统设计至关重要。虽然普源示波器(RIGOL)未如Keysight等品牌内置专用PSRR测量功能,但通过合理搭建测试系统与优化测量方法,仍可实现高精度PSRR测量。

一、测试系统搭建
PSRR测量核心在于:在LDO输入端叠加交流纹波与直流电压,并精确测量输入与输出端的交流分量。建议采用“信号发生器+直流电源+注入器+普源示波器”架构。使用Picotest J2120A类注入器,将信号发生器输出的交流信号与直流电源叠加,作为LDO输入。注入器具备高电流输出能力(可达5A),可满足大负载LDO测试需求,避免因驱动不足导致信号失真。
二、输入信号注入方法
为实现直流与交流信号叠加,可选用加法运放电路或LC节点法。加法电路使用宽带、高输出电流运放(如OPA552),将直流电压与信号发生器的交流信号相加,需确保运放带宽覆盖测试频率范围(通常10Hz–10MHz)。若使用LC节点法,需合理选择电感L1与电容C1,确保测试频段内阻抗匹配,避免信号衰减。
三、输出纹波精确测量
LDO输出纹波通常为微伏至毫伏级,普通示波器测量易受噪声干扰。为提升精度,应采取以下措施:1)使用1:1无源探头或同轴电缆直接连接,减小探头环路引入的电磁干扰;2)将探头接地线尽可能缩短,或使用接地弹簧替代夹子,降低地环路噪声;3)在输出端加装SMA接口,通过50Ω同轴线连接示波器,提升信号完整性。
四、测量流程与数据处理
1. 设置信号发生器输出频率从10Hz扫描至1MHz,幅值恒定(如1Vpp);
2. 使用普源示波器双通道同步采集LDO输入与输出端交流电压;
3. 在每个频率点,读取输入(Vin_ac)与输出(Vout_ac)的峰峰值;
4. 按公式计算PSRR:PSRR(dB) = 20×log10(Vin_ac / Vout_ac);
5. 多频点扫描后绘制PSRR–频率曲线。
五、注意事项
测试前进行系统校准,可采用“直通”(THRU)方式校正探头与线缆损耗;
评估系统噪声底限,确保其低于预期输出纹波;
避免LDO输入电容影响注入信号,必要时可临时移除;
保持负载稳定,建议使用电子负载或电流注入器模拟真实工况。

综上,尽管普源示波器缺乏专用PSRR功能,但通过外置注入器、优化信号链路与测量技巧,完全可实现高动态范围、高精度的PSRR测量,满足研发与验证需求。
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