Mengapa osiloskop menggunakan SMPS bukannya catu daya linier?

12

Saya bertanya-tanya mengapa osiloskop digital menggunakan catu daya pengganti, bukan catu daya linier.

SMPS memiliki efisiensi yang lebih tinggi, tetapi dapat menghasilkan suara selama switching frekuensi tinggi (PWM) dan juga EMI yang dapat mempengaruhi sinyal yang ditampilkan pada layar.

switch-mode-power-supply oscilloscope emc MAK
sumber
4
Apakah Anda pikir tidak ada transformator di SMPS? Ada juga transformator di SMPS. Tetapi lebih kecil dari pada pasokan linear karena pergantian freq. jauh lebih tinggi dari 50 / 60Hz. Kembali ke pertanyaan Anda, alasan utamanya adalah uang dan berat. Pasokan linear lebih besar dan lebih mahal.
user16307
3
@ user16307 Jangan menjawab pertanyaan di bagian komentar.
pipa
1
Sirkuit digital dalam DSO jauh lebih berisik daripada SMPS, lebih besar dI / dt & dV / dt. Jika Anda melihat cakupan high-end seluruh front-end analog dalam perisai-kaleng, dalam upaya untuk memfilter semua kebisingan switching on-board, bukan hanya SMPS.
sstobbe
Satu kata: harga.
Menang
2
Pembangkitan panas dan berat adalah masalah penting dalam peralatan portabel. Desain catu daya switching dalam osiloskop memang menggunakan teknik seperti operasi mode resonansi dengan nol-volt switching untuk meminimalkan generasi kebisingan sambil tetap memiliki keuntungan efisiensi tinggi dan bobot rendah.
Kevin White

Jawaban:

13

Keunggulan SMPS dibandingkan pasokan linier, kekompakan, efisiensi tinggi sehingga pemanasan rendah, ringan, dan rentang tegangan input lebar, sangat berharga dalam peralatan portabel seperti osiloskop.

Kelemahan utama dari SMPS dibandingkan pasokan linear adalah beralihnya noise pada output dan memancarkan EMI.

(Kompleksitas sirkuit dulu dianggap lain tetapi tidak saat ini.)

Penyaringan keluaran yang dirancang dengan baik dapat secara andal mengurangi ('menghilangkan') kebisingan ini dan osiloskop membawa biaya yang cukup tinggi untuk membelinya.

TonyM
sumber
18

Jika rekayasa yang tepat diikuti, kebisingan switching tidak akan berdampak pada pembacaan dan osiloskop berbobot lebih sedikit, menghabiskan lebih sedikit ruang, dan menarik daya lebih sedikit. Dengan demikian, banyak manfaat untuk satu peningkatan kesulitan teknik.

Jarrod Christman
sumber
2
Perhatikan juga bahwa osiloskop biasanya juga bukan instrumen pengukuran presisi. Sebagian besar hanya 8-bit.
DKNguyen
4
Output SMPS juga dapat diatur setelah menggunakan regulator linier yang memberikan yang terbaik dari kedua dunia - efisiensi yang baik dan output yang sangat bersih.
filo
1
@ Fi, kebisingan frekuensi tinggi akan melewati regulator linier - mereka tidak akan secara ajaib mengiris bagian atas grafik tegangan :-) Itu hanya dapat dilakukan dengan menyaring. Anda bisa memasukkannya ke dalam regulator linier tetapi itu bukan poin Anda.
TonyM
@ TonyM itu benar, tetapi jika Anda punya regulator linier yang baik "meredam" sebagian besar energi dalam fluktuasi tegangan, maka jauh lebih kecil (atau lebih sedikit berbeda, lihat ole yang baik "membutuhkan keramik secara paralel dengan tutup elektrolitik, satu memiliki kapasitansi kecil, komponen penyaringan ESR kecil lainnya ") dapat digunakan.
Marcus Müller
3
Pada frekuensi tinggi, Regulator Linier perlu bantuan: low-pass-filter yang terdiri dari induktor seri (mungkin dengan Rdampen 1-10 ohm paralel) dan kapasitor shunting besar yang terhubung ke bus GND lebar atau ke pesawat GND.
analogsystemsrf