Чому осцилоскопи використовують SMPS, а не лінійні джерела живлення?

Мені цікаво, чому цифрові осцилоскопи використовують комутаційні джерела живлення замість лінійних джерел живлення.

SMPS має більш високу ефективність, але він може видавати шум під час комутації високої частоти (ШІМ), а також EMI, що може впливати на сигнал, відображений на дисплеї.

switch-mode-power-supply oscilloscope emc

— МАК
джерело

Ви думаєте, що в SMPS немає трансформатора? У SMPS також є трансформатор. Але він менший, ніж у лінійного живлення, оскільки частота комутації. значно вище 50 / 60Гц. Поверніться до свого питання, головна причина - гроші та вага. Лінійне постачання об'ємніше і дорожче.

— користувач16307

@ user16307 Не відповідайте на запитання в розділі коментарів.

— труба

Цифрова схема в DSO набагато шумніша, ніж SMPS, більший dI / dt & dV / dt. Якщо ви подивитеся на високі діапазони, весь аналоговий фронт знаходиться в щиті, намагаючись фільтрувати весь шум, що перемикається на борту, а не лише SMPS.

— sstobbe

Одне слово: ціна.

— winny

Виробництво тепла та вага - важливі питання портативного обладнання. Конструкція живлення комутації в осцилоскопах використовує такі прийоми, як резонансний режим роботи з нульовим вольтам комутації, щоб мінімізувати генерацію шуму, зберігаючи при цьому переваги високої ефективності та малої ваги.

— Кевін Вайт

Відповіді:

Переваги SMPS перед лінійними витратами, компактність, висока ефективність, тому низький нагрів, невелика вага та широкий діапазон вхідної напруги, є дуже цінними в портативному обладнанні, як осцилоскоп.

Принциповими недоліками SMPS над лінійними джерелами живлення є перемикання шуму на виході та випромінювана EMI.

(Складність ланцюга раніше вважалася іншою, але не сьогодні.)

Добре розроблена фільтрація на виході може надійно знизити («зняти») цей шум, а осцилоскоп несе досить високу вартість, щоб дозволити собі це.

— TonyM
джерело

Якщо дотримуватися належної інженерії, шум перемикання не повинен впливати на показання, а осцилоскоп важить менше, займає менше місця та витрачає менше енергії. Таким чином, багато користі для одного збільшення технічних труднощів.

— Jarrod Christman
джерело

Також зауважте, що осцилоскопи зазвичай також не є точними вимірювальними приладами. Більшість - це лише 8-бітні.

— DKNguyen

Вихід SMPS також може бути післярегульований, використовуючи лінійні регулятори, що дає найкраще з обох світів - хороший ККД та дуже чистий вихід.

— філо

@filo, високочастотний шум буде проходити прямо через лінійні регулятори - вони не будуть магічно зрізати верхню частину графіка напруги :-) Це можна зробити лише фільтруванням. Ви можете подати це в лінійні регулятори, але це не ваше значення.

— TonyM

@TonyM це правда, але якщо у вас хороший лінійний регулятор, який «затухає» більшість енергії при коливаннях напруги, то набагато менші (або менше різних, див. Добрий оле »потрібна кераміка паралельно електролітичній кришці, один має малу ємність, а інші невеликі фільтрації ESR ") можна використовувати.

— Маркус Мюллер

На високих частотах лінійний регулятор потребує допомоги: фільтр низьких частот, що складається з індуктора серії (можливо, з паралельним Rdampen 1-10 Ом) і великого маневрового конденсатора, який підключається до широкої шини GND або до площини GND.

— analogsystemsrf