教你正確測(cè)量MOSFET尖峰電壓圖文詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-10-12
測(cè)量開關(guān)電源輸出紋波和功率MOSFET的VDS、VGS電壓的時(shí)候，通常要去除示波器探頭的帽子，直接將探頭的信號(hào)尖端和地線接觸被測(cè)量位置的兩端，減小地線的環(huán)路，從而減小空間耦合的干擾信號(hào)，如圖1所示。
(a)：去除探頭帽
(b)：不去除探頭帽
圖1：測(cè)量時(shí)探頭帽設(shè)置
測(cè)量輸出電壓紋波通常使用20MHz的帶寬，測(cè)量MOSFET的VDS、VGS電壓要使用全帶寬才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。
帶寬參數(shù)在1GHz及以下的示波器通常表現(xiàn)為高斯響應(yīng)，具有約從-3dB頻率的三分之一處開始緩慢滾降的特性。
-3dB頻率處幅值約為低頻幅值的70%（1.414/2)，此頻率點(diǎn)為示波器帶寬fBW，對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差約為30%；測(cè)量的信號(hào)頻率比帶寬越小，對(duì)應(yīng)測(cè)量誤差越小。
購(gòu)買示波器時(shí)，通常示波器廠家建議最大帶寬為測(cè)量的最大頻率的3倍，有興趣的工程師可以計(jì)算一下，在0.3fBW頻率點(diǎn)處的測(cè)量誤差是多少，計(jì)算結(jié)果將會(huì)有驚喜的發(fā)現(xiàn)。
示波器具有最小的上升時(shí)間，高斯頻響的示波器，測(cè)量的波形按照幅值的10%到90%的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定為上升時(shí)間tr，根據(jù)Howard W.Johnson原理，為了準(zhǔn)確測(cè)量上升沿的波形，所測(cè)量的上升時(shí)間和示波器的帶寬滿足以下條件：tr=0.35/fBW。
測(cè)量的實(shí)際系統(tǒng)帶寬由示波器帶寬和探頭帶寬共同決定。使用不同的方法和帶寬測(cè)量的波形如下：
(a)：去除探頭帽，全帶寬
(b)：去除探頭帽，20M帶寬
(c)：帶探頭帽，全帶寬
(d)：帶探頭帽，20M帶寬
圖2：不同設(shè)置測(cè)量的波形
從測(cè)量的結(jié)果可以看到，不同的條件下測(cè)量的結(jié)果相差較大，任何測(cè)量都會(huì)有誤差，只有正確的設(shè)置，才能盡可能的減小誤差，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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