波特图是什么？原理及测试方法一文看懂！

测试需使用的设备

1. 带有分析软件的示波器

鼎阳科技的大部分示波器都标配了波特图功能，此次我们使用的是鼎阳科技的SDS800X HD。

2. 隔离信号发生器SAG1021I

与普通台式信号源不同，这属于示波器的一个配件，由示波器控制发出的信号类型与频率，不仅能够满足隔离的要求，且体积小，操作方便，搭配SDS800X HD使用可发出最高25MHz的信号。

3. 已校准好的无源探头

由于在某些测试频率点上纹波电压非常小，很容易被示波器本底噪声或者待测电源自身噪声所淹没，因此需要提高测试的信噪比，建议使用1：1的无源探头，此时探头带宽通常只有6MHz。

4. 被测物

一块稳压电源测试板，其中TP3和TP4是注入点，R2为4.99Ω的注入电阻，输入电压建议在7-10V，输入电流小于100mA。

5. 电源

此次使用的电源是鼎阳科技SPD3303X。

如何连接

首先，将信号发生器与示波器通过USB线缆相连，然后将信号发生器的输出端与被测板的注入电阻并联，连接TP3、TP4，同时还需要使用无源探头将这两个注入点与示波器的测试通道相连，最后将测试板上的输入端与电源相连。

连接好之后开始设置，先进行示波器的设置。由于本次被测物的预期穿越频率在10kHz左右，因此测试频率范围可以设置在10Hz~100kHz，所以我们在进入波特图分析软件前需要先打开20 MHz带宽限制。

点击分析进入波特图界面后，点击配置信息。先是通道设置，按照刚才所连，DUT输入为C1，DUT输出为C2。通道增益可设置为自动或者保持，设置为自动时，示波器将根据信号幅度自动适配档位；设置为保持时，将始终保持运行前的档位进行测试。我们选择自动，接口选择USB，若是选择LAN接口，则还需进行IP设置并保存。然后点击连接测试检验示波器是否与SAG1021I连接成功。

扫描类型中有两种方式，一种恒定幅度扫描，一种可变幅度扫描。

在恒定幅度扫描中，仅需设置起始频率及终止频率，在该范围内幅度不变，而可变幅度顾名思义是指激励信号的幅度能够随着频率而变化。在低频的时候可将激励幅度设置大一些以提高测量精度，再在穿越频率附近把幅度降低到一定程度以减小失真，这样得到的结果会比较理想，不过这需要能够提前预估穿越频率的大概大小。

扫描或测量类型的选择，可连续也可单次，这里我们选择连续。

配置文件中最多支持编辑并保存4组，我们设置频率模式为对数，点数是指信号发生器在对数下10倍频点下的输出频点个数，例如100Hz到1kHz之间的输出频点个数,这里我们设置40，点数越大扫描分辨率也就越高。

幅度单位选择V，负载设置为高阻，然后编辑配置文件，我们建立5个结点，频率分别设置为10Hz，100Hz，1kHz，10kHz及100kHz，幅度我们在10kHz频率附近设置小一点，因此幅度分别设置为2V，2V，100mV，100mV，1V。

设置完成后，这条折线就能很清晰地看到激励信号的幅度分布。在实际的测量过程中，对于刚刚所设置的这些参数，测试人员往往需要去不断尝试才能找到适合当前电路的配置信息。

全部设置完成后，设置电源将输出电压设置为8V，电流设置为0.05A，点击输出。

第二种是自动测量，点击测量，有上限截止频率、下限截止频率、带宽、增益裕度、相位裕度这五个测量项可供选择。

第三种方法则是利用光标，点击显示，打开光标，设置类型为X或Y，这块区域是光标信息显示区，通过使用旋钮缓慢挪动光标。

最后针对测试结果，我们可以选择截图保存或者以csv文件的形式保存数据，方便进行下一次分析。

波特图是由荷兰裔科学家波特在1930年发明的图，在电源领域应用广泛。本文介绍了波特图的发明历史和主要参数增益裕度、相位裕度以及穿越频率，描述了波特图测试中的原理和注意事项，以及如何测试实操，希望对广大工程师和技术人员有所帮助。