Mesure du taux de réjection d'alimentation (PSRR)

Votre tâche

Dans le cadre de leur travail, les ingénieurs en charge de la conception des alimentations sont souvent confrontés au défi relatif à la mesure du taux de réjection de l'alimentation (PSRR, Power Supply Rejection Rate) ou de réjection d'ondulation de l'alimentation (PSRR, Power Supply Ripple Rejection). Sur une alimentation, le PSRR est un paramètre important pour indiquer la stabilité en sortie. Il fournit des informations relatives à l'incidence des variations de tension d'entrée sur la stabilité de la tension de sortie.

Solution Rohde & Schwarz

Analysez facilement et rapidement une réponse en fréquence faible sur votre oscilloscope grâce à l'option d'analyse de réponse en fréquence R&S®RTx-K36 (diagramme de Bode). Caractérisez la réponse en fréquence de différents composants électroniques, notamment des filtres passifs et des circuits amplificateurs. Mesurez la réponse de boucle de régulation et le taux de réjection des alimentations à découpage. L'option R&S®RTx-K36 utilise le générateur de formes d'ondes intégré à l'oscilloscope pour créer des signaux d'excitation allant de 10 Hz à 25 MHz. En mesurant le taux du signal d'excitation et le signal de sortie du dispositif sous test (DUT, Device Under Test) à chaque fréquence de test, l'oscilloscope trace le gain de manière logarithmique et la phase de manière linéaire.

L'option R&S®RTx-K36 vous permet de mesurer le taux de réjection de l'alimentation et de caractériser la transition du système régulateur vers la sortie régulée.

Configuration de la mesure

Le PSRR peut se mesurer en appliquant une ondulation sinusoïdale à la tension d'alimentation et en mesurant le gain de l'entrée à la sortie du régulateur.

Un transformateur d'injection de ligne, tel que le J2120A de Picotest, est nécessaire pour garantir que le signal injecté est isolé et n'induit aucun bias de mesure DC.

Sondage

Pour procéder à des mesures de PSRR efficaces, des sondes performantes constituent un prérequis. Ainsi, par exemple, les amplitudes de crête-à-crête du signal V_out (tension de sortie) peuvent s'avérer particulièrement faibles du fait du fort taux de réjection du convertisseur DC / DC sous test. Cette configuration implique d'utiliser des sondes présentant une gamme dynamique supérieure. Si la majorité des oscilloscopes est généralement dotée de sondes passives 10:1, l'application de sondes passives 1:1 au signal de sortie améliorera la gamme dynamique. Dans ce cas de figure, Rohde & Schwarz recommande les sondes passives R&S®RT-ZP1X 1:1 dotées d'une bande passante de 38 MHz.

Diminuer la longueur de la connexion de masse de votre sonde minimise l'inductance de la boucle de masse. Le fil de masse standard de votre sonde peut parfois agir comme une antenne et amplifier un bruit de commutation indésirable. En présence d'une borne de masse à proximité des points de test V_in et V_out (respectivement tension d'entrée et tension de sortie), on évitera d'utiliser un fil de masse de grande longueur. Utilisez alors le ressort de masse de la sonde R&S®RT-ZP1X pour raccourcir la connexion à la masse. Votre mesure bénéficiera ainsi d'une mise à la masse efficace à faible bruit.

Configuration du dispositif

Une fois l'oscilloscope raccordé au circuit sous test, la mesure peut débuter facilement :

• Réglez les fréquences de début et de fin entre 10 Hz et 25 MHz et déterminez le niveau de sortie du générateur.
• Configurez les points par décade pour améliorer et modifier la résolution de votre acquisition. L'oscilloscope prend en charge jusqu'à 500 points par décade.
• Réglez l'amplitude de la sortie du générateur (jusqu'à 16 pas) pour éliminer le comportement de bruit du circuit sous test.
• Appuyez sur la touche de démarrage pour lancer votre mesure. Les résultats de mesure sont tracés sous la forme gain / phase par rapport à la fréquence. Placez vos marqueurs sur les points qui vous intéressent.

Résultats de mesure

Les courbes affichées dans le diagramme de Bode représentent la transition du système régulateur vers la sortie régulée. Le graphique présente le gain sur la fréquence. Faites glisser les marqueurs vers les emplacements souhaités directement sur le tracé. Une légende affiche les coordonnées des marqueurs.

Affichez les résultats dans un tableau. Le tableau des résultats de mesure fournit des informations détaillées sur chaque point mesuré (fréquence, gain et décalage de phase). Lorsque vous utilisez des marqueurs, les lignes correspondantes dans le tableau sont mises en surbrillance. L'enregistrement rapide des captures d'écran et / ou des résultats du tableau sur une clé USB permet de générer des rapports.

Conclusion

Les oscilloscopes constituent les outils de mesure fondamentaux qu'utilisent aujourd'hui les ingénieurs pour tester et caractériser les alimentations qu'ils conçoivent. L'option d'analyse de la réponse en fréquence R&S®RTx-K36 (diagramme de Bode) représente un substitut économique aux analyseurs de réseaux basse fréquence et analyseurs de fréquence autonomes dédiés.