前阵子帮一个客户远程看板子。他发来一张波形截图，纹波快300mV，说这破电源怎么都压不下去，打算改版加两级滤波。

　　我说你别急，先拍一张你怎么接的探头。照片发过来，我直接笑了——探头的接地夹子甩得老长，正好挂在电感上面飘着。这不叫测纹波，这叫测收音机，接地夹子不拆，你测的那叫天线。

　　我让他换了个接法，同样的板子，纹波直接掉到十几毫伏。板子不用改，方法不对而已。今天就把这几种接法从头聊一遍。前面两种你可能天天在用，但真正该用的，是最后那种。

　　先说下今天用到的家伙什

　　示波器：100M带宽以上，我用的200M

　　探头：就最普通的无源探头，打到10×档

　　辅助：接地弹簧(没有就用细铜丝自己绕一个)

　　被测:一个3.3V的DC-DC，输出电容上留了测试点

　　强调一句：探头一定打到10×，示波器也要对应设成10×。这一步错了，后面全是白扯。

　　第一种：长地线夹子——新手标配

　　这个不用多说，90%的人第一次测纹波都这样。直接把原装的那个长鳄鱼夹地线夹到板子地上的某个孔，探针点在电源正上。

　　问题在哪?

　　那根地线差不多10厘米长，跟探针凑在一起就是个环。这个环在板子上方就是一根天线。电感的辐射、旁边时钟线的串扰、甚至示波器自己的噪声，全给你收进来。

　　测出来啥样?

　　我那次测，读数220到280mV乱跳，波形上全是毛刺，根本看不清开关频率。

　　这时候新手通常会想：完了，电源太脏，得加滤波。其实跟电源没关系，是你自己搭了个天线。

　　结论：这种接法直接放弃，别用了。

　　第二种：短地线套管——看着像那么回事了

　　很多工程师知道长地线不行，就自己改了一下。把原来的接地夹拔掉，用探头自带的那根短弹簧，或者找根短导线，直接插在探头尖旁边的地环上，让地线缩到一两厘米。

　　好在哪里?

　　环路从10厘米缩到2厘米，能套住的磁通量少了一大截。高频辐射被压下去不少。

　　实测结果：

　　读数大概35到50mV，波形上能看到清晰的300kHz锯齿波，毛刺少了很多。

　　够用吗?

　　大部分数字电路——MCU、FPGA、DDR这些——其实已经够了。但如果你是给ADC的参考电压、或者PLL、或者射频PA供电，这个接法还差点意思。

　　结论：日常干活最常用的接法，但不是最讲究的。

　　第三种：探头直接端接——老油条的做法

　　这个才是正经干活的接法。你去翻那些电源芯片厂家的应用笔记，他们推荐的就是这种。

　　怎么接?

　　1.把探头拆干净——接地夹拆掉、保护帽拿掉、地环也拔了

　　2.在探头尖和外围那个金属接地环之间，直接焊一个极短的弹簧(或者用细铜丝绕两圈)

　　3.把探头垂直压在电容两端，探针点正，弹簧压地

　　4.手别抖，抖了数值就跳。实在不行用胶带粘住

　　关键数字：

　　地线长度控制在3毫米以内，环路面积几乎为零，寄生电感小于1纳亨。

　　为什么管用?

　　测纹波本质上是在测高频信号。长地线会引入寄生电感，这个电感跟示波器的输入电容(大概10到15皮法)会形成一个LC谐振，谐振频率可能落在几十兆赫兹。然后板子上的开关噪声正好把这个谐振激发出来，屏幕上就多了一堆本来没有的毛刺。你把地线缩到3毫米，寄生电感降到纳亨级，谐振频率就被推到几百兆赫兹以上了。你的示波器带宽才200兆，根本看不到这个谐振。

　　这叫把测量系统的干扰推出带宽之外。

　　实测结果：

　　读数10到15mV，波形干净，开关纹波清清楚楚，没有多余毛刺。

　　这才是电源真正的纹波。

　　三张表说清楚

　　为了方便对比，我直接列个表：

　　同一个电源，不同接法，读数差20倍。

　　还有一个开关你忘了开

　　接法对了，示波器上还有个开关很多人不记得。

　　带宽限制，打开，选20MHz。

　　为什么?

　　电源纹波本身通常在1MHz以下(开关频率加上几次谐波)。超过20MHz的东西，绝大多数不是电源产生的，而是空间辐射耦合进探头的。打开20M带宽限制，就是告诉示波器：高频的我不管。

　　实测对比：

　　用第三种接法，不开带宽限制是12mV，开了是11mV，变化不大——因为本身噪声就很低。但如果用第一种接法，不开带宽限制是250mV，一开直接掉到60mV。这60mV才接近真实值。

　　所以我的习惯是：先用第三种接法+20M带宽测一次，记下这个数。以后偷懒用短套管快速测试的时候，拿这个数去比，你就知道误差有多大。

　　什么时候必须上第三种?

　　也不是所有项目都要这么折腾。

　　不需要的情况：

　　普通单片机、电机驱动、LED驱动——短套管够了

　　电源后面还接着LDO——LDO自己就把纹波压下去了

　　你只是想知道电源有没有坏，不关心具体数值

　　必须上的情况：

　　给ADC/DAC的参考电压供电

　　给PLL或者时钟芯片供电

　　给射频功率放大器供电

　　芯片手册上写明了纹波要求小于20mV

　　你在写测试报告，数据要给客户看

　　一句话总结：纹波要求越严，地线就得越短。

　　最后说几句

　　前面说的那个客户，改完接法之后给我发了新的波形截图。

　　从将近300mV，掉到12mV。

　　这就是纹波测量最尴尬的地方——很多时候不是设计不行，是探头没拿对。

　　第三种做法确实麻烦。要拆探头、找弹簧、小心翼翼压着测。但如果你真的需要知道电源的真实纹波，这一步省不了。

　　下次测纹波之前，先看一眼你的接地夹。如果它还在，你就还没用上第三种。