快速准确的电源完整性测量电源完整性测试 _小知识

什么是电源完整性
电源完整性（Power Integrity，简称PI），分析从DC/DC转换器的输出到芯片，板卡和系统的直流电源支路的信号质量，确保在系统工作时电源噪声能够得到有效控制，并充分抑制芯片工作时引起的电压波动、辐射和串扰，为整个电路系统提供一个稳定可靠的电源分布网络（Power Distribution Network，简称PDN）。电源完整性直接决定了产品的性能，如整机可靠性、高速数据传输的误码率、RF信号系统的相位噪声以及EMI/EMC等重要指标。
当前，用户对供电电源测试的要求显著提升。特别是在嵌入式设计领域，设计人员通过集成越来越多的功能模块到极小的空间，进而降低系统功耗。电源完整性测试在此类应用中便可不可或缺。
电源分布网络需求的不断提升，导致电源轨电压(rail voltage)和容差越来越小，因此，很多工程师对电源完整性进行精确测量也变的越来越困难。过去，任意示波器都能够测量5V电源轨上10%容差的涟波(ripple)，因为500mV要求原高于示波器的噪声位准(noise level)；但现在，无论使用何种示波器都难以测量1V电源轨上2%容差的涟波电压。
最佳解决方案
选择噪声最低的信号路径阻抗
用于测量电源完整性的示波器通常具有两种信号路径阻抗，其中50Ω阻抗通常噪声更小，且支持示波器全带宽，会比1MΩ路径上的噪声要小1/2-1/3，因此50Ω路径是测量电源完整性的最佳选择。
电源轨的输出阻抗通常为mΩ等级。对于没有任何探棒的缆线测量设备来说，50Ω路径具有50Ω的直流输入阻抗，会产生一些负载效应，从而会减小电源轨直流幅度值。使用专用电源完整性探头，可以最大限度地减低该问题的影响。

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有源低噪声的R&S?RT-ZPR20电源完整性探头可在全带宽下使用SMA直连或SMA至同轴电缆连接器焊接到旁路电容器，或连接到其他电路板连接点。

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R&S?RT-ZPR20标配宽带焊接式线缆以及350 MHz的点测式套件，便于在印刷电路板 (PCB) 上的不同位置轻松测量或使用R&S?ProbeMeter验证直流电源。

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【快速准确的电源完整性测量电源完整性测试】R&S?RT-ZPR20电源完整性探头与R&S?RTO6以及R&S?RTE 数字示波器兼容。R&S?RTE (频率范围介于200 MHz至 2 GHz) 是提供高级分析功能的经济型深存储测试方案。R&S?RTO6 (频率范围介于600 MHz至6 GHz) 是提供更多顶级性能的测试方案。两种示波器都具备高达1000000 waveforms/s的快速波形捕获率，能够更好、更快地进行电源特性测量。
参数解析
该探头的衰减比为1:1，只会使示波器噪声增加10%；在 1 GHz 带宽、垂直刻度为1 mV/div的情况下，R&S?RTO6的噪声电压大约仅为120 μV；
借助业内一流的内置偏置范围 (±60 V)，您可以利用示波器的最佳垂直灵敏度实现更低的噪声，以及更充分利用示波器的ADC位数，进而实现更准确的测量。此外，使用偏置测量不同于交流耦合或隔直器件，能够直观显示直流成分以及慢速漂移；
这款探头具备较缓慢的滚降特性，提供2 GHz的带宽，便于捕获高频瞬态以及耦合信号 (最高2.4 GHz)；
它具备多种探头选件，50 kΩ直流输入阻抗可最大程度的降低对测量电源信号的干扰；

集成式16位R&S?ProbeMeter电压计可同步读取每路电源的直流电数值，直流电测量精度典型值为0.05% 。

快速准确的电源完整性测量 电源完整性测试

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