Перейти к содержанию

PARD (пульсации и шум источника)

В паспорте лабораторного источника рядом с точностью стоит строка вроде «< 350 мкВ ср. кв., 2 мВ п-п». Это PARD — пульсации и шум выхода, и мерить их нужно аккуратно: неудачное подключение осциллографа покажет в разы больше.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

PARD (Periodic and Random Deviation, периодическое и случайное отклонение) — остаточная переменная составляющая на постоянном выходе источника питания по напряжению или току. По AN 90B термин пришёл на смену прежнему «пульсации и шум»: он охватывает и периодическую часть — пульсации на частоте сети или преобразования, — и случайный шум. PARD задают в среднеквадратичном значении и/или в размахе в полосе 20 Гц – 20 МГц; более медленные изменения считаются дрейфом (Agilent AN 90B, Definitions).

Типичные значения

ИсточникPARD, СКЗPARD, размах
Импульсный (типично)5–20 мВ20–150 мВ
Линейный (типично)0,25–5 мВ1–15 мВ
Rigol DP832A, DP822A, DP821A< 350 мкВ< 2 мВ
Rigol DP813A, DP811A< 350 мкВ< 3 мВ

Типичные значения — по табл. 1 Agilent AN 372-1, Rigol — по даташиту DP800 (полоса 20 Гц – 20 МГц). Отсюда главное отличие линейных лабораторных источников: шум на порядок-два меньше, чем у импульсных.

СКЗ или размах

СКЗ отражает мощность шума и почти не замечает коротких выбросов, поэтому Agilent называет его не идеальной мерой: высокие короткие выбросы почти не меняют СКЗ. Для логики и чувствительных нагрузок важнее размах (AN 90B, CV PARD). Полоса 20 МГц тоже не случайна: прибор с недостаточной полосой скроет высокочастотные выбросы, опасные для нагрузки. Для сравнения со своими пульсациями выходного напряжения DC/DC важно, в какой полосе их мерили.

Как измерять

Agilent предупреждает, что ошибиться легко (AN 90B, CV PARD):

  • Петля через землю. Если и источник, и осциллограф заземлены, ток по земляной петле создаёт падение напряжения последовательно со входом осциллографа — помеху на частоте сети, которая может быть намного больше настоящих пульсаций. Правильно — сделать выход источника плавающим.
  • Провода. Источник соединяют с осциллографом витой парой или, лучше, экранированным двухпроводным кабелем; экран заземляют только с одной стороны.
  • Проверка. Замкнуть щуп на его же землю прямо у выводов источника: если «пульсации» почти те же, измерение недостоверно.
  • Частота пульсаций. Основная частота пульсаций линейного источника — удвоенная частота сети (двухполупериодное выпрямление). Если на экране частота самой сети, схема измерения ловит наводку.

Осциллограф с полосой не ниже 20 МГц (полоса осциллографа) показывает размах, вольтметр true RMS с достаточной полосой — СКЗ. Подробнее о режимах, защитах и измерениях лабораторного источника — в статье «Лабораторный блок питания».

Частые вопросы

Почему PARD задают и в СКЗ, и в размахе?

Потому что они говорят о разном. СКЗ отражает энергию шума и почти не замечает коротких выбросов от переключений. Размах их показывает, и для цифровой логики он важнее: короткий выброс может её сбить. Agilent прямо пишет, что СКЗ — не идеальная мера, раз высокие короткие выбросы почти не меняют его.

Почему мой осциллограф показывает пульсации больше паспортных?

Чаще всего из-за схемы измерения. Земля осциллографа и источника образуют петлю, и ток по ней создаёт помеху на частоте сети, а длинный провод земли щупа ловит наводки. Agilent советует проверку: замкнуть щуп на его же земле у выводов источника — если показания почти не изменились, измерение недостоверно. Признак чистого измерения — основная частота пульсаций, равная удвоенной частоте сети.

Какой PARD у импульсного и линейного источника?

По типичным значениям Agilent AN 372-1 у импульсных источников 5–20 мВ ср. кв. и 20–150 мВ от пика до пика, у линейных — 0,25–5 мВ ср. кв. и 1–15 мВ от пика до пика. Современные лабораторные линейные источники вроде Rigol DP832A обещают меньше 350 мкВ ср. кв. и 2 мВ от пика до пика.

Источники

  1. Agilent Technologies. DC Power Supply Handbook, Application Note 90B (5952-4020, 2000) — Definitions: PARD — Periodic and Random Deviation, заменяет термин «пульсации и шум»; остаточная переменная составляющая на постоянном выходе по напряжению или току; задаётся в СКЗ и/или размахе в полосе 20 Гц – 20 МГц, медленнее 20 Гц — дрейф; прибор с недостаточной полосой скрывает опасные выбросы; CV PARD: размах особенно важен для логики, СКЗ плохо отражает короткие выбросы; петля через землю осциллографа даёт помеху на частоте сети, правильно — плавающий выход источника, витая пара или экранированный кабель с экраном, заземлённым с одной стороны; основная частота пульсаций — удвоенная частота сети, частота сети на экране — признак плохой схемы измерения; проверка закороченными щупами
  2. Agilent Technologies. Power Supply Testing, Application Note AN 372-1 (5952-4190, 2000) — табл. 1, типичные PARD: импульсные — 5–20 мВ ср. кв. и 20–150 мВ от пика до пика; линейные — 0,25–5 мВ ср. кв. и 1–15 мВ от пика до пика
  3. RIGOL. DP800 Series Programmable Linear DC Power Supply, Datasheet — пульсации и шум (20 Гц – 20 МГц) по напряжению: DP832A, DP831A, DP822A, DP821A — < 350 мкВ ср. кв. / 2 мВ от пика до пика; DP813A, DP811A — < 350 мкВ ср. кв. / 3 мВ от пика до пика

Нашли ошибку?

Смотрите также