電源紋波噪聲測試探頭及測試方法
【專利摘要】本發明提供一種電源紋波噪聲測試探頭及測試方法，該電源紋波噪聲測試探頭包括測試夾、隔直電容及同軸線，所述測試夾包括絕緣外殼、固定在所述絕緣外殼內的正極與地線，所述絕緣外殼包括第一夾腳、第二夾腳及連接部，所述第一夾腳、第二夾腳及連接部中至少一個能夠發生彈性形變，所述正極的一端伸出第一夾腳并形成正極探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述地線的一端伸出第二夾腳并形成地線探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述同軸線的另一端設有可與示波器連接的接頭，所述隔直電容串接于所述正極中。該電源紋波噪聲測試探頭的測試精度高且方便快捷，相對于無源測試探頭，可以提高測試效率，并有效節約了人力投入成本。
【專利說明】
電源紋波噪聲測試探頭及測試方法
技術領域
[0001]本發明屬于電源測試技術領域，具體涉及一種電源紋波噪聲測試探頭及測試方法。
【背景技術】
[0002]單板上的電源，例如LDO(低壓差線性穩壓器)電源、DC Module(直流電源模塊)，通常采用無源探頭測試紋波與噪聲，無源探頭的信號探針與地線并不等長，形成的環路面積大，容易受到電磁干擾，導致測試數據不準確。并且，由于元器件體積小，采用現有無源探頭每測試一組數據，都需要焊接地線。測試前需將示波器通道耦合方式設置為AC IMΩ，其他測試又需要設置到DC 50Ω，操作繁瑣，測試效率低下，且無源探頭阻抗為1ΜΩ，與示波器通道阻抗不匹配，導致底噪偏大。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是針對現有的用于單板電源紋波與噪聲測試的無源探頭測試效率低下的缺陷，提供一種電源紋波噪聲測試探頭。
[0004]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
[0005]提供一種電源紋波噪聲測試探頭，包括測試夾、隔直電容及同軸線，所述測試夾包括絕緣外殼、固定在所述絕緣外殼內的正極與地線，所述絕緣外殼包括第一夾腳、第二夾腳及連接部，所述第一夾腳和所述第二夾腳分別連接到所述連接部，所述第一夾腳、第二夾腳及連接部中至少一個能夠發生彈性形變，所述正極的一端伸出第一夾腳并形成正極探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述地線的一端伸出第二夾腳并形成地線探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述同軸線的另一端設有可與示波器連接的接頭，所述隔直電容串接于所述正極中。
[0006]進一步地，所述正極還包括第一導電片及第二導電片，所述第一導電片連接到所述正極探針，所述第二導電片連接至所述同軸線，所述絕緣外殼上還設有與所述第一導電片和第二導電片相通的插孔，所述隔直電容通過所述插孔可拆裝地連接所述第一導電片及第二導電片。
[0007]進一步地，所述絕緣外殼還包括槽孔，所述插孔為兩個且位于所述槽孔底部。
[0008]進一步地，所述槽孔的外部設置有蓋住所述隔直電容的外蓋。
[0009]進一步地，所述外蓋上設置有便于外蓋拆裝的拆裝部。
[0010]進一步地，所述正極與地線平行間隔且長度相等。
[0011]進一步地，所述地線包括設置在第二夾腳內的地極導電片，所述地極導電片連接在地線探針與同軸線之間。
[0012]進一步地，所述第一夾腳和第二夾腳的外側設有防滑部。
[0013]根據本發明的電源紋波噪聲測試探頭，在測試夾的正極中嵌入隔直電容，同軸線所帶接頭能快速與示波器建立電氣連接，測試時，將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在測試點對應的兩端，無須焊接地線，隔直電容能夠直接濾除單板電源網絡中的DC分量，不需要來回設置示波器的DC/AC耦合方式(直接采用默認DC50耦合方式即可)，就可以在示波器屏幕上清晰地顯示單板電源的紋波與噪聲信號波形，測試精度高且方便快捷，相對于無源測試探頭，可以提高測試效率，并有效節約了人力投入成本。
[0014]另外，本發明還提供了一種采用上述的測試探頭的單板電源紋波與噪聲測試方法，包括:
[0015]將測試探頭的同軸線接頭與示波器直接相連；
[0016]將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在測試點對應的兩端，使得測試探頭的正極與單極電源網絡正極相連，地線與單極電源網絡負極相連；
[0017]將示波器的時間/電壓刻度調整到合適位置，以在示波器屏幕上清晰顯示被測單板電源網絡上存在的紋波與噪聲信號。
[0018]優選地，測試點選取在貼近電源管腳的去耦電容處，將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在去耦電容的兩端。相比于現有的無源探頭測試方法，測試夾直接夾在去耦電容的兩端即可，不需要焊線，對測試效率有很大提升。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試探頭的結構示意圖；
[0020]圖2是本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試探頭其測試夾的結構示意圖；
[0021]圖3是本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試探頭其隔直電容與正極的連接示意圖；
[0022]圖4是本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試探頭的測試狀態圖；
[0023]圖5是本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試方法的流程圖。
[0024]說明書附圖中的附圖標記如下:
[0025]1、測試夾；11、絕緣外殼；111、第一夾腳；112、第二夾腳；113、連接部；114、微型防滑凸起結構；12、正極探針；13、地線探針；14、正極導電片；141、第一導電片；142、第二導電片；15、外蓋;151、拆裝孔;2、隔直電容;3、同軸線;4、接頭;5、示波器;6、被測單板;7、直流電源模塊;8、電源網絡。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0027]如圖1至圖3所示，本發明一實施例提供的電源紋波噪聲測試探頭，包括測試夾1、隔直電容2及同軸線3，其中，所述隔直電容可以為電容量為1uf的隔直電容，所述同軸線3為與示波器通道阻抗匹配的同軸線，例如可以為50ohm阻抗同軸線等。
[0028I所述測試夾I包括絕緣外殼11、固定在所述絕緣外殼11內的正極與地線(GND)。
[0029]如圖2及圖3所示，所述絕緣外殼11包括第一夾腳111、第二夾腳112和連接部113，所述第一夾腳111和所述第二夾腳112分別連接到所述連接部113，并沿所述連接部113的同一側延伸，從而形成類似于鑷子狀的結構。所述絕緣外殼11可以采用塑料、橡膠等材料制成。優選地，所述第一夾腳111和所述第二夾腳112沿所述連接部113的同一側基本平行地延伸。所述第一夾腳111和第二夾腳112能在外力作用下發生形變，以調節第一夾腳111和第二夾腳112間的距離。例如，所述第一夾腳111和/或第二夾腳112可以使用彈性形變材料制成，或者所述連接部113由彈性材料制成。所述正極的一端伸出第一夾腳111的末端并形成正極探針12，另一端與所述同軸線3的一端連接;所述地線的一端伸出第二夾腳112的同一側末端并形成地線探針13，另一端與所述同軸線3的一端連接。所述同軸線3的另一端設有可與示波器連接的接頭4，所述隔直電容2串接于所述正極中，其中，接頭4為與示波器直接連接的卡扣配合型連接器(Bayonet Nut Connector)，卡扣配合型連接器以下簡稱為BNC接頭。這樣，第一夾腳111、第二夾腳112之間具有空隙，在測試時，測試夾I能夠依靠第一夾腳111、第二夾腳112的向空隙方向的彈性變形夾在待測單板的測試點的兩端。可選地，如圖2所示，所述第一夾腳111和所述第二夾腳112外側表面的手持區域可以設置防滑部，所述防滑部可以是多個微型防滑凸起結構114，所述多個微型防滑凸起結構114可以依次平行排列，其可以在測試人員手持所述測試探頭進行測試時保證所述測試探頭的測試穩定性。
[0030]當然，可選地，防滑部也可以是其它防滑結構，例如多個防滑凸點。
[0031]本實施例中，如圖3所示，所述正極包括設置在第一夾腳111內的正極導電片14，所述正極導電片14連接在正極探針12與同軸線3之間;所述地線包括設置在第二夾腳112內的地極導電片(圖中未標示)，所述地極導電片連接在地線探針13與同軸線3之間。其中，正極導電片14及地極導電片可以為銅片等。可選地，如圖3所示，所述正極導電片14包括相互靠近的第一導電片141及第二導電片142，所述隔直電容2連接在所述第一導電片141及第二導電片142之間。即，第一導電片141的一端連接至正極探針12，另一端連接隔直電容2的一個引腳;第一導電片142的一端連接至同軸線3，另一端連接隔直電容2的另一個引腳。本實施例中，所述正極與地線平行間隔且長度相等。即正極探針12與地線探針13平行間隔且長度相等，另外，正極導電片14與地極導電片平行間隔且長度相等。這樣，形成的環路面積小，大大降低了 EMC輻射干擾。
[0032]本實施例中，所述絕緣外殼11上開設有槽孔(未標示)，所述槽孔的底部開設有兩個與正極導電片14相通的插孔(未標示)，所述隔直電容2的兩個電極可插拔地插入兩個插孔中并分別與第一導電片141及第二導電片142接觸，從而將所述隔直電容2與所述正極探針12相連接。例如，在一種實施方式中，所述隔直電容2為貼片電容，隔直電容2通過所述槽孔側壁底部的兩個插孔，置于所述第一導電片141和第二導電片142第一之間，通過第一導電片141和第二導電片142的夾持接觸所述隔直電容2的兩電極使電路導通。當然，在其他實施方式中，所述隔直電容2也可以為帶引腳的電容，使用時電容引腳穿過槽孔底部的插孔分別與所述第一導電片141和第二導電片142接觸連接。具體地，可以通過在第一導電片141和第二導電片142上設置引腳定位孔等方式實現隔直電容與第一導電片141和第二導電片142的接觸連接，引腳與引腳定位孔之間通過過盈配合或者焊接等方式連接。可選地，如圖1所示，所述槽孔的外部還可以設置有蓋住所述隔直電容2的外蓋14。如圖1所示，隔直電容2設置在外蓋15的內部，外蓋15上設置有拆裝部，例如可以是設置在外蓋15上的兩個拆裝孔151，以方便拆卸外蓋15;再例如，拆裝部也可以是圖中未示出的吊耳結構、把手結構等。由于所述隔直電容2是可插拔地串接到所述正極，因此在具體實施例中，所述隔直電容2可以根據實際測試需要選擇合適的電容元件，也即是說，所述隔直電容2是可替換地安裝到測試夾I的正極，從而可以有效地擴展所述電源紋波噪聲測試探頭的應用范圍。所述隔直電容2可以選用可變電容器或者貼片電容等來滿足不同的測試需要。
[0033]本實施例中，隔直電容能夠直接濾除DC分量，不需要設置示波器耦合方式，就可以很清晰的在示波器上觀察到紋波與噪聲信號波形。
[0034]本實施例中，50ohm阻抗同軸線的阻抗與示波器通道直接匹配，無反射干擾;且同軸線屏蔽效果好，抗雜波干擾強。同軸線3帶的BNC接頭4直接與示波器相連，不需要其他轉接頭。
[0035]根據本發明上述實施例的電源紋波噪聲測試探頭，在測試夾的正極中嵌入隔直電容，50ohm阻抗同軸線所帶的BNC接頭能快速與示波器建立電氣連接，測試時，將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在測試點對應的兩端，無須焊接地線，隔直電容能夠直接濾除單板電源網絡中的DC分量，不需要來回設置示波器的DC/AC耦合方式(直接采用默認DC50耦合方式即可)，就可以在示波器屏幕上清晰地顯示單板電源的紋波與噪聲信號波形，測試精度高且方便快捷，相對于無源測試探頭，可以提高測試效率，并有效節約了人力投入成本。
[0036]另外，如圖4及5所示，本發明一實施例還提供了一種采用上述的測試探頭的電源紋波噪聲測試方法，包括:
[0037]S1、將測試探頭的同軸線3的接頭4與示波器5連接;其中，所述同軸線3為與示波器通道阻抗匹配的同軸線，例如可以為50ohm阻抗同軸線等，同軸線3帶有直接與示波器5相連的BNC接頭4，不需要其他轉接頭。這樣，示波器5直接采用默認的DC50耦合方式即可。
[0038]S2、將測試探頭的正極探針12及地線探針13直接夾在測試點對應的兩端，使得測試探頭的正極與電源網絡正極相連，地線與電源網絡負極相連。如圖4所示，被測單板6上的電源的一個示例為直流電源模塊(DC ModuIe) 7。直流電源模塊7的電源網絡8中連接有去耦電容C2。
[0039]S3、調整示波器5，在示波器屏幕上觀察電源紋波噪聲信號波形。調整示波器具體為，調整示波器的時間/電壓刻度到合適位置，以在示波器屏幕上清晰顯示被測單板電源網絡上存在的紋波噪聲信號波形。
[0040]優選地，如圖4所示，測試點選取在貼近電源管腳的去耦電容C2處，并將測試探頭的正極探針12及地線探針13直接夾在去耦電容C2的兩端。相比于現有的無源探頭測試方法，測試夾I直接夾在去耦電容的兩端即可，不需要焊線，對測試效率有很大提升。
[0041]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，包括測試夾、隔直電容及同軸線，所述測試夾包括絕緣外殼、固定在所述絕緣外殼內的正極與地線，所述絕緣外殼包括第一夾腳、第二夾腳及連接部，所述第一夾腳和所述第二夾腳分別連接到所述連接部，所述第一夾腳、第二夾腳及連接部中至少一個能夠發生彈性形變，所述正極的一端伸出第一夾腳并形成正極探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述地線的一端伸出第二夾腳并形成地線探針，另一端與所述同軸線的一端連接，所述同軸線的另一端設有可與示波器連接的接頭，所述隔直電容串接于所述正極中。2.根據權利要求1所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述正極還包括第一導電片及第二導電片，所述第一導電片連接到所述正極探針，所述第二導電片連接至所述同軸線，所述絕緣外殼上還設有與所述第一導電片和第二導電片相通的插孔，所述隔直電容通過所述插孔可拆裝地連接所述第一導電片及第二導電片。3.根據權利要求2所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述絕緣外殼還包括槽孔，所述插孔為兩個且位于所述槽孔底部。4.根據權利要求3所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述槽孔的外部設置有蓋住所述隔直電容的外蓋。5.根據權利要求4所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述外蓋上設置有便于外蓋拆裝的拆裝部。6.根據權利要求1-5中任一項所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述正極與地線平行間隔且長度相等。7.根據權利要求2-5中任一項所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述地線包括設置在第二夾腳內的地極導電片，所述地極導電片連接在地線探針與同軸線之間。8.根據權利要求1-5中任一項所述的電源紋波噪聲測試探頭，其特征在于，所述第一夾腳和第二夾腳的外側設有防滑部。9.一種采用權利要求1所述的測試探頭的電源紋波噪聲測試方法，其特征在于，包括: 將測試探頭的同軸線接頭與示波器連接； 將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在測試點對應的兩端，使得測試探頭的正極與電源網絡正極相連，地線與電源網絡負極相連； 調整示波器，在示波器屏幕上觀察電源紋波噪聲信號波形。10.根據權利要求9所述的電源紋波噪聲測試方法，其特征在于，測試點選取在貼近電源管腳的去耦電容處，將測試探頭的正極探針及地線探針直接夾在去耦電容的兩端。
【文檔編號】G01R31/40GK106019169SQ201610311562
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】何沖, 熊友軍
【申請人】深圳市優必選科技有限公司