在測試與分析電源時，示波器是最重要的測量工具。目前市面上有許多示波器（包括 Keysight InfiniiVision X 系列）提供專門的電源測量軟體，可自動執行許多必要的量測。配備所需選項的示波器可大幅縮減測試時間，有助於讓產品儘快上市。圖 1 顯示了電源供應器特性評估量測清單。配備電源測量選項（D3000PWRB / D4000PWRB / D6000PWRB）的 Keysight InfiniiVision 3000G / 4000 G / 6000 G / HD3 / EXR 系列示波器均可提供這些測量功能。
其中，頻率響應測量是 Keysight 儀器獨有的功能，包括電源抑制比（PSRR）和控制迴路響應（波特圖）。這類特殊的頻率響應測量通常需要使用低頻網路分析儀進行。然而，由於 Keysight InfiniiVision X 系列示波器內建函數/任意波形產生器，因此也能執行這些測量，提供更加靈活的解決方案。
圖1：使用配備授權電源量測選項的示波器，實現電源品質量測自動化
儘管示波器可執行各式各樣的時域電源量測（例如前述的量測作業），但為了全面分析 DC/DC 轉換器及濾波器設計特性的穩定度，執行頻域量測也極為重要。必要的頻域量測項目包括電源供應器拒斥比（PSRR）以及控制迴路響應—波德圖(Bode)。執行這一類的頻域量測通常使用低頻網路分析儀，而非示波器。
但在無法使用低頻網路分析儀時，有些工程師便會採取‘強制’法，亦即使用示波器及外部訊號產生器，進行 PSRR 與波德圖等頻率響應量測。此時工程師必須以多種頻率設定進行多次輸入與輸出電壓量測，然後以各種量測設定來計算對數比。然後必須以手動方式繪製測得與算出的結果，或是將結果輸入 PC 軟體應用程式中以便進行繪圖。但最終的量測結果在準確性及所需的動態範圍方面仍有問題。大多數的桌上型示波器僅限於支援最高約 50 dB 的動態範圍，遠不及使用網路分析儀所能獲得的結果。
如果示波器中內建波形產生器，並配備支援頻率響應量測的電源量測選項，便可自動執行 PSRR 及控制迴路響應量測。
圖 2 展示了 PSRR（電源抑制比）測試裝置的結構圖。此測試可以評估供電元件（例如線性穩壓器 LDO）對直流輸入端注入的各種頻率成分的抑制能力。換句話說，就是直流輸入端注入的干擾信號有多少會傳遞到經穩壓的直流輸出端。
進行 PSRR 測試時，需要在直流輸入端注入正弦波，並從低頻逐步掃描至高頻。同時需要使用 DC + AC 網路求和器件（例如 Picotest J2120A 注入變壓器）來完成測試。測量系統將測量調制後的輸入與輸出交流電壓，並計算每個頻點的抑制比，其公式為：20 Log(Vin/Vout)
有些工程師可能認為應使用公式 20 Log(Vout/Vin)，但該公式適用於計算增益（A），而非抑制比。抑制比其實是增益的倒數。Keysight InfiniiVision X 系列示波器內建波形產生器與功率測量軟體，使得該系列示波器首次能執行此類頻率響應測量，極大地簡化了測試流程。
圖 2：LDO的PSRR測試結構圖
雖然可以使用標準的 10:1 被動探棒測量調變後的直流輸入信號，但在輸出端必須使用 1:1 被動探棒。假如待側 LDO 的抑制比非常高，則輸出的信號幅度會非常小（可能不到幾 mV）。此外，輸出端是否使用正確接地的探棒至關重要。如果使用 1:1 被動探棒標配的接地線，它可能會像天線一樣捕捉空氣中的大量雜訊，從而減少測量的動態範圍。建議使用短彈簧夾鉗接地轉接器（通常是探棒的配件，外形參見圖 3 的右上圖），或最好能使用是焊接型探棒插槽，這樣可以獲得最佳的低雜訊信號完整性。
圖 3 的照片展示了在測試 Picotest 3.3V 線路穩壓器測試板進行 PSRR 測量時所使用的實際測試裝置。測試中使用 Picotest J2120A 注入變壓器作為輸入信號求和裝置。請注意輸出測試點上使用的探棒插槽，其能建立穩定的接地連接，避免了天線效應造成的干擾，確保了測試結果的精確性和信號完整性！
圖3：使用雙通道示波器與探棒量測DC/DC轉換器
圖 4 顯示了 PSRR 測量的結果：
此次測試使用 100 Hz 至 20 MHz 的掃描頻率，輸入干擾信號的幅度為 350 mVpp。測試結果顯示：
是德科技的示波器具有足夠的動態範圍，可以對低雜訊輸出裝置（例如線性穩壓器）執行高達 70 dB 的 PSRR 測量。
圖4：使用內建波型產生器的示波器進行電源供應拒斥比量測
電源其實是一個包含負反饋控制環路放大器的系統，如 圖 5 所示。這意味著，雖然電源可以被視為一個直流放大器，但實際上它會放大交流信號，並對輸出條件的變化（例如負載變動）作出響應。
為了實現開關電源環路測試，您需要將一個誤差信號注入到控制環路的反饋路徑中。在 圖 5 中，反饋路徑由 R1 和 R2 組成的電阻分壓網絡構成。為了能注入誤差信號，需要在反饋路徑中串聯一個小電阻。圖中的 5 Ω 注入電阻（Rinj） 與 R1 和 R2 的串聯阻抗相比非常小，因此可以考慮將這個低阻值的注入電阻作為長期使用的測試器件。此外，使用一個 注入變壓器（例如 Picotest J2101A）來隔離交流干擾信號，避免產生任何直流偏置影響。
圖5：電源供應器閉路回授網路與示波器連接，以進行控制迴路響應測試
測量系統使用一台內建 WaveGen 函數/任意波形產生器的 InfiniiVision X 系列示波器，其測量方式如下：
示波器能計算掃描頻段內每個測試頻率點的增益，公式為：dB = 20Log(Vout / Vin)。此外，示波器還能測量 Vin 和 Vout 之間的相位差，進一步分析控制環路的頻率響應特性。
圖：Keysight示波器波德圖結果
示波器為當今工程師用於測試與評估電源供應器設計的主要量測工具。但大多數示波器在執行頻率響應量測(如電源供應拒斥比或控制迴路響應)時，會遇到重大限制。Keysight 的 InfiniiVision X 系列示波器 率先提供可自動進行這些關鍵量測的功能。儘管動態範圍與準確性比不上低頻網路分析儀，但通常已能處理一般情況。此外，手中有一台示波器總是方便，而且價錢也不高。您或許可把內建產生器與頻率響應量測功能的示波器看做是「簡化型的網路分析儀」。
若需要更大的動態範圍則需要使用更低雜訊的儀器來進行測試，網路分析儀一般動態範圍都能超過 120 dB，則會是比較好的選擇。但除了 E5061B 之外，一般網路分析儀起始頻率通常都是 9 KHz 甚至是 100 KHz ，不能滿足低頻PSRR測試的要求。 使用 E5061B LF-RF 選配（E5061B-3L5/3L4/3L3）即可滿足低頻 PSRR 測試，其頻率為 5 Hz 到 3 GHz，除了可以量 S 參數之外，還可以進行增益相位測試，內建的 0 ~ ± 40 V (100 mA max)直流偏壓源，可在單一儀器中整合了網絡分析和阻抗分析兩大功能！
* 延伸閱讀：[白皮書］使用Keysight E5061B低頻-射頻網路分析儀測量頻率響應
- InfiniiVision 3000G 系列
- InfiniiVision 4000G 系列
- InfiniiVision 6000 X系列示波器
- Infiniium EXR系列示波器
- InfiniiVision HD3系列示波器
搭配軟體：D3000PWRB/D4000PWRB/D6000PWRB 用於示波器上的功率量測軟體
此套軟體不只可以進行頻率響應分析，還能執行功率量測(有效功率、無效功率、湧浪電流等電源分析)
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