Warum verwenden Oszilloskope SMPS anstelle von linearen Netzteilen?

Ich frage mich, warum digitale Oszilloskope Schaltnetzteile anstelle von linearen Netzteilen verwenden.

Das SMPS hat einen höheren Wirkungsgrad, kann jedoch beim Hochfrequenzschalten (PWM) Rauschen und auch EMI erzeugen, die das auf dem Display angezeigte Signal beeinflussen können.

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— MAK
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Glauben Sie, dass ein SMPS keinen Transformator enthält? Es gibt auch einen Transformator in einem SMPS. Es ist aber kleiner als bei einer linearen Einspeisung, da die Schaltfreq. ist viel höher als 50/60 Hz. Zurück zu Ihrer Frage, der Hauptgrund ist Geld und Gewicht. Die lineare Versorgung ist sperriger und teurer.

— user16307

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— Pipe

Die digitalen Schaltkreise im DSO sind viel lauter als im SMPS und haben einen größeren dI / dt & dV / dt. Wenn Sie sich High-End-Bereiche ansehen, befindet sich das gesamte analoge Front-End in einer Abschirmdose, um das gesamte Schaltrauschen an Bord zu filtern, nicht nur das SMPS.

— Sstobbe

Ein Wort: Preis.

— winny

Wärmeerzeugung und Gewicht sind wichtige Aspekte bei tragbaren Geräten. Das Design des Schaltnetzteils in Oszilloskopen verwendet Techniken wie den Resonanzmodus mit Null-Volt-Schaltung, um die Rauscherzeugung zu minimieren und gleichzeitig die Vorteile eines hohen Wirkungsgrads und eines geringen Gewichts zu bieten.

— Kevin White

Antworten:

Die Vorteile von SMPS gegenüber linearen Netzteilen, die Kompaktheit, der hohe Wirkungsgrad, die geringe Erwärmung, das geringe Gewicht und der breite Eingangsspannungsbereich, sind bei tragbaren Geräten wie Oszilloskopen von großem Wert.

Die Hauptnachteile von SMPS gegenüber linearen Versorgungen sind Schaltrauschen am Ausgang und EMI-Strahlung.

(Die Schaltungskomplexität galt früher als eine andere, heute jedoch nicht mehr.)

Eine durchdachte Ausgangsfilterung kann dieses Rauschen zuverlässig reduzieren ("entfernen"), und ein Oszilloskop ist teuer genug, um es sich leisten zu können.

— TonyM
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Wenn eine ordnungsgemäße Technik befolgt wird, sollte das Schaltgeräusch die Messwerte nicht beeinträchtigen, und das Oszilloskop wiegt weniger, nimmt weniger Platz ein und verbraucht weniger Strom. Somit ergeben sich viele Vorteile zu einem einmaligen Anstieg der technischen Schwierigkeiten.

— Jarrod Christman
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Beachten Sie auch, dass Oszilloskope in der Regel auch keine Präzisionsmessgeräte sind. Die meisten sind nur 8-Bit.

— DKNguyen

Die SMPS-Leistung kann auch mithilfe von Linearreglern nachgeregelt werden, um das Beste aus beiden Welten zu erzielen - gute Effizienz und sehr saubere Leistung.

— Filo

@filo, Hochfrequenzrauschen wird direkt durch lineare Regler geleitet - sie werden den oberen Teil des Spannungsgraphen nicht magisch abschneiden :-) Dies kann nur durch Filtern erfolgen. Sie könnten das in Linearregler einspeisen, aber das war nicht Ihr Punkt.

— TonyM

@TonyM das ist wahr, aber wenn Sie einen guten linearen Regler haben, der den Großteil der Energie bei Spannungsschwankungen "dämpft", dann brauchen viel kleinere (oder weniger unterschiedliche, sehen die guten ole "eine Keramik parallel zu einer elektrolytischen Kappe, eine hat eine geringe Kapazität, die anderen kleinen ESR ") Filterkomponenten können verwendet werden.

— Marcus Müller

Bei hohen Frequenzen benötigt der Linearregler Hilfe: Ein Tiefpassfilter, bestehend aus einer Reiheninduktivität (möglicherweise mit einer parallelen Rdampe von 1 bis 10 Ohm) und einem großen Nebenschlusskondensator, der an einen breiten GND-Bus oder an eine GND-Ebene angeschlossen wird.

— analogsystemsrf