使用4000系列数字荧光示波器进行电源测量

注意，某些探头(如支持TekVPI的TCP0030)内置了自动消磁/自动清零程序，用户只需在探头comp盒上按一个按钮就可以了。

记录长度在电源测量中的作用

示波器捕获测量期间事件的能力取决于使用的采样率及存储采集的信号样点的存储器的深度(记录长度)。存储器的填充速度与采样率直接成正比。在采样率设置得足够高时，存储器会迅速填充。对许多电源测量，必须捕获1/4周期或1/2周期(90°或180°)的工频信号；有些测量甚至要求捕获整个周期。泰克4000系列示波器标配10M样点的记录长度，可以轻松地满足这一需求。

然而，比长记录长度更重要的是提供能够利用所有这些数据的工具。4000系列的WaveInspector是一套为轻松处理长记录设计的工具。直观的前面板Zoom和Pan控制功能可以迅速查看采集的波形的任何部分。可以使用前面板Set/ClearMarks按钮，把书签放在波形上感兴趣的点，然后使用前面板Previous(<-)和Next(->)按钮浏览波形。最后，强大的搜索功能可以找到和标记整个长采集中发生的每个用户指定标准。例如，我们使用4000系列全部10M点记录长度，以4ns分辨率捕获AC电源两个周期期间的每个门驱动脉冲。这一采集包含大约4000个脉冲。在输入几个简单的搜索参数后，如通道1上的正脉冲，宽度小于2μs，门限为3.7V，WaveInspector会迅速识别满足标准的17个脉冲，并在格线顶部用白色三角形标出了这些波形。然后通过再次使用前面板Previous和Next按钮，我们可以迅速从一个事件跳到另一个事件。有了WaveInspector以前需要几小时完成的工作，现在只需几秒钟就可以完成。

开关式电源基础知识

大多数现代系统中流行的DC电源结构是开关式电源，这些电源因能够高效处理变化的负载而闻名。典型SMPS的电源"信号路径"包括无源元件、有源元件和磁性元件。SMPS最大限度地减少了损耗元件的使用，如电阻器和线性模式晶体管，而重点使用没有损耗(理想情况下)的元件：开关式晶体管、电容器和磁性元件。

SMPS设备还包括一个控制段，其中包含脉宽调制稳定器、脉冲速率调制稳定器和反馈环路等单元。控制段可以有自己的电源。图1是简化的SMPS示意图，其中显示了包括有源单元、无源单元和磁性单元的电源转换段。

SMPS技术依托电源半导体开关设备，如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)。这些设备提供了快速开关时间，能够耐受没有规律的电压峰值。同样重要的是，其在On状态或Off状态下消耗的功率非常小，实现了很高的效率，而生成的热量很低。开关设备在极大程度上决定着SMPS的整体性能。开关设备的关键测量项目包括开关损耗、平均功率损耗、安全工作区等。

基本参数测量

尽管开关设备的功耗非常重要，但电源设计人员还需关注电源操作的许多其他方面，如基本幅度和定时测量，这在历史上一直通过计算格数、然后乘以标度系数完成。现代示波器提供了许多自动测量功能，可以使用这些功能测量上述基本电源操作参数。4000系列包括下述自动测量。

幅度测量适用于测量输入和输出电压，如VRMS、平均值、峰到峰值和周期RMS。定时测量可以帮助检定驱动信号行为，如脉宽和频率。综合测量计算电源波形下的面积，确定能量损耗。通过打开测量统计，可以确定长期变化，查看测量期间的最小值、最大值、平均值和标准偏差。测量瞬时功率