【是德科技感恩月征文】是德1000示波器实测开关电源性能讲解

    直接上测试图：

    我自己手头上有两款示波器，一款是普源的DS1052E，双通道，50M带宽，1G的采样频率，另一台是日本横河的DL1540C，四通带，带宽150M，采样频率1G。趁着这几天公司还没有正式开工，我把公司的一台是德双通道的DSOX1102G（70MHz带宽,2G采样率）也拿到我自己的实验室针对我目前调试成功的这款各节点波形进行实测比对。

    目前个人的想法是争取把这三款示波器的优缺点均罗列出来，供大家参考。当然这样的比对对于三款示波器而言不一定很公平，这三款示波器根本不是一个档次的示波器。不过作为一个技术发烧友也管不了那么多了。

    这三款示波器对开关电源节点波形的测量比较，我目前考虑从操作易用性，具备的测试功能，性价比，风扇噪音大小，采样波形细节，元器件用料这6个方面进行比较，顺带着把手头上调试的谐振去磁正激电源的电气特性及原理分享给大家。

    首先上场的示波器是普源DS1052E，这款示波器是我当初学习开关电源技术省吃俭用花了1700大洋购买的，差不多用了5年左右，性能一直很稳定，作为入门级的示波器使用，个人觉得绰绰有余，我一直使用至今。这款示波器个人觉得优点很多，第一操作很简单，非常容易上手。第二常规的电气参数的测量均有，第三价格个人觉得也比较实惠，入门级的价格。

    优点说完了，接下来说说他的不足。第一，风扇噪音很大，特别是晚上调试电路的时候，噪音我个人不太能接受。后来我忍无可忍，一怒之下把示波器拆开，把风扇给卸下来了。当时我以为这款示波器风扇是可以自动调节转速的，哪知道仅仅是个普通风扇。另外我准备给风扇上点缝纫机油，润滑润滑轴承，达到降低噪音的目的，揭开风扇上的标签，轴承竟然是封死的，郁闷的很。好歹也差不多2K的玩意，区区一个散热风扇竟然舍不得用点好料。

    这款示波器风扇拆掉后，我开机老化了一天，机壳还是有点温度的，不过我个人觉得还能接受，也就没有再管他，风扇拆掉了，世界确实安静了不少。

下图即为我拆下来的风扇，很普通的一款DC12V直流供电风扇:

由于普源双通道示波器及是德双通道示波器共用两根示波器探头，一根为100：1，一根为10：1。为了确保测试参数准确，首先将示波器探头进行校正；

CH1校正

CH2校正：

接下来是各节点实测电气参数:

这款电源输入电压范围为18V-36V，输出电压为12V,输出电流2.5A，拓扑结构为谐振去磁正激拓扑，采用的芯片为UC3843，振荡频率280K,变压器磁材PC40，当然完全可以用PC44或者PC95，不过我比较喜欢用市面上常用的磁材（有人可能有疑问，PC40可以工作这么高的频率吗？后面我会解答这一问题），直接上图吧：

输入电压：

节点测试实物照片，目前测试的节点为功率MOS的栅极驱动波形以及漏极波形，其他节点的波形没有测试，主要是嫌麻烦。

无负载状态节点波形，上波形为功率MOS漏极对地波形，下波形为功率MOS栅极驱动波形：

    由波形图可知，这款电源轻载状态是处于轻微振荡状态，为了确保其可靠工作，输出级需要焊接假负载，我装了3个0805，1K的电阻，使其强制工作在轻载状态，系统自激振荡的现象稍微改善了一点，牺牲一点的效率也是在所难免的。

实测栅极及漏极节点波形：

0.1A栅极和漏极波形，上波形为漏极对地波形，下波形为栅极对地波形：

1A输出漏极及栅极对地波形：

2.5A满载状态漏极及栅极对地波形：

    使用普源DS1052E示波器对谐振去磁电源板的测试就到此结束。前文已经讲了这款示波器的诸多优缺点，接下来再补充说说这款示波器。

    普源的这款示波器其易用性非常高，观察其面板可以发现常用的功能按键设计布局很合理，不管是按键还是旋钮用料都比较扎实，易用性不错，屏幕采用的是5.6寸TFT液晶屏，对于波形的显示个人觉得足够了。常规需要测试电气参数均可以自由的调用显示，这点非常好。

    不足之处除了风扇噪音过大，另一点不足就是波形图像的存储功能。这款示波器虽然号称可以通过串口数据线和电脑通信，从而保存其存储的电路节点波形，但是我实际使用了一下，必须使用普源配套的上位机通信软件，同时通信速度较慢，保存的图像格式也不是JPEG或者BMP格式。

    该款示波器自带USB存储接口，保存节点波形图像时，可以直接保存在U盘中，但是实测貌似不好用，当然也可能是我自己不太熟悉其使用方法导致的。有熟悉这款示波器的存储功能的朋友可以站出来为这款示波器正名，我看到后会及时改正，谢谢。

这个自己的实验室牛了。

感觉也没有什么可比性，测试技巧倒是可以学一下。

    刀割兄竟有如此雅兴看我的帖子，谢谢。

    示波器的对比个人觉得有必要，虽说都是工具，但用的合不合手，只有对比了才知道。实验室确实是我自己的，有点钱就买点仪器，慢慢也堆了不少的仪器了，实验室也算有个雏形了。

    接下来使用是德DSOX1102G示波器对谐振去磁电源的节点测试波形，首先校正两根示波器探头：

CH1为100：1的探头，校正图片如下所示：

CH2为10：1探头，校正图片如下所示：

    从校正波形就可以发现是德的这款示波器波形比普源示波器的波形分辨率高，且细节更加细腻。另外这款示波器的屏幕采用的是7英寸WVGA显示屏，画面清晰度及分辨率和普源的DS1052E相比，确实高出了不少。查看该款示波器的技术手册，这款示波器还具备 函数发生器功能和环路响应分析功能，这两个功能确实非常实用。接下来我实际测试一下，看看这两种功能。

    首先是函数发生器功能，通过Wave Gen按键调出函数发生器功能，默认输出波形为1kHz，峰峰值为500mV的正弦波，不过直接用是德示波器本身自带的探头无法测量，需要通过外接的示波器才可以测量该输出波形。

示波器调出函数发生器功能界面：

六种常用信号波形界面：

    通过我手头上横河的示波器测试函数发生器输出的六种波形图片

正弦波：

方波：

三角波：

可调脉冲波形：

输出直流电平：

输出噪音波形：

    开关电源的测试过程中，最难测试的部分有两个，第一个是变压器磁材的诸多特征曲线，另一个是电源本身的环路响应分析。前一个因素制约着变压器的诸多电气特性，后一个因素制约着电源本身的稳定性。前者我们在计算变压器时取值∆B尽量需要保守一点，一般0.16－0.3左右，后者大多数工程师只能通过实测加试凑法解决。不过是德这款示波器却自带频率响应分析测试功能，个人觉得这项功能意义重大。查了一下这款示波器的应用手册，对于开关电源的测试需要配备专用的隔离驱动变压器，目前手头上没有，不过我可以先试一试示波器自带的这项频率分析功能：

通过analyze按键调出频率分析功能，下图即为频率分析功能界面：

   在没有外接测试电路板的前提下， 通过调用频率分析功能，实际的体验了一把频率分析测试功能：

输入输出测试接线示意图：

扫频分析参数设置：

增益及相位参数设置

增益，相位与频率关系分析界面

    这款示波器自带的函数发生器功能，个人觉得用途不是非常大，但是频率分析功能我个人觉得实际的应用价值非常高，虽然其扫频范围比较窄只有20HZ至20MHz,但是对于常规的开关电源的环路分析我觉得应该算是绰绰有余了。就这一项功能，我觉得这款示波器广大的电源工程师应该配备一台。当然其环路测试用的隔离变压器应该也不便宜，不过总算可以告别仅仅只能通过玩玩仿真软件来分析电源的环路稳定性的日子了。这一功能我觉得非常好用。

    接下来说说这款示波器的不足吧，当然也可以说是个人的一点使用习惯吧。首先是按键的布局设计，我觉得不怎么合理。我们用的比较多的AUTO-SCALE功能按键以及MEASURE测试按键等等，是德科技设计的不是很友好。

    首先说说AUTO-SCALE功能按键，这个按键平时的测试过程中应用非常多，不过是德却将它设计成小小的嵌入式按键，实际操作起来经常需要一只手按住示波器，一只手来按键，个人觉得比较吃力。且由于按键比较小，有时候轻轻按一下，还不一定管用，需要用力按一下才行。

    开关电源节点电气波形的测量涉及到好多参数，比如峰峰值，平均值，有效值，最大值，最小值，频率，占空比，上升沿，下降沿等等。这些参数均在Measure按键子菜单下，是德的这款示波器我实际的使用了一下，发现其测试参数虽然能完全显示出来，但是电气参数界面挡住了测试波形。优利德

    如果通过选择调用，则最多仅仅支持同时显示四组电气参数，我觉得这是远远不够的，软件是否可以升级改进一下，能够同时显示多个电气参数，最好可以设计成多个参数指定调用模式，我想显示几个参数就显示几个参数，同时电气参数和波形能够互不干涉，这样我觉得更合理更人性化一点。

    最后一点，目前个人觉得最不能接受的就是其风扇的噪音，这款示波器只要一开机，风扇便嗡嗡直响，应该也是使用的普通的不可控速的风扇，个人觉得这一点是最不能接受的。本来调试电路是需要比较安静的环境，这玩意一开下来，耳边就多了一只小蜜蜂，心情相当烦躁。这款示波器市场售价在7K-8K左右，也算是一款中高端的示波器了，区区一个控速风扇，我觉得这点成本还是不要节约的好。

嗯，难得又见到你的好帖。

这么多好仪器，最近在搞什么项目呢？

站内发了个QQ给你，有幸加一下吗？

    周末在家终于有时间继续更新帖子了，这会老婆孩子都还在睡觉，周一到周五忙的团团转，周六还得加班加点的搞，真心觉得搞电子技术的兄弟朋友们不容易，每天都得面对各种各样的问题，一个问题解决了，松了一口气，过会又来一个问题，烦不胜烦。结婚了，家庭中的琐事又得消耗自己太半的精力和耐心。陋室铭中那段经典的语句：“谈笑有鸿儒，往来无白丁。可以调素琴，阅金经。无丝竹之乱耳，无案牍之劳形”，很向往，不过貌似我这样置身于红尘中的俗人这辈子只有羡慕的份了。

    之前准备继续把我手头上的横河DL1504C的示波器拿出来继续对比讲解的，不过由于买的是二手老机，这几天不知怎么搞的，突然出问题了，还得抽时间修一修。公司另一款是德的四通道示波器正好可以拿来操作演练分析分析。公司这款四通道示波器型号为DSOX3024T,废话少说，直接上测试照片。

    首先是通过信号源注入各类常规的波形信号，看示波器本身基本测试功能如何。输入信号频率均为10KHZ，首先是正弦波：

信号源 输入参数：

    接下来是10KHZ方波信号：

信号源波形输入：