第三章 PSRR测试设备：网络分析仪的使用、信号注入变压器、偏置Tee、频谱分析仪、示波器的选择

做PSRR测试，说白了就是跟一堆仪器打交道。很多刚入行的兄弟问我，测PSRR到底需要哪些设备？怎么选？我一般会反问一句：你打算测到多高的频率？

这个问题很关键。因为不同频段，对设备的要求天差地别。低频段（1MHz以下）还好说，到了高频段（10MHz以上），你用的每一个接头、每一根线缆，都可能毁掉你的测试结果。我自己就吃过这个亏，后面慢慢讲。

测PSRR，网络分析仪（VNA）是主力。为什么不用频谱仪加信号源？嗯，理论上可以，但实操起来效率太低。VNA一次扫频就能得到完整的PSRR曲线，省时省力。

我个人习惯用四端口VNA，比如Keysight的E5071C或者PNA系列。为什么是四端口？因为可以同时测输入和输出，做归一化处理，消除线缆和夹具的影响。

关键设置参数：

这里有个坑。我曾经用一台老旧的VNA测一个高PSRR的LDO，结果发现曲线在10MHz附近有个诡异的尖峰。折腾了半天，最后发现是VNA内部参考接收机的动态范围不够。所以，如果你的待测器件PSRR很高（比如>80dB），建议用带高动态范围选件的VNA。

信号注入变压器，也叫隔离变压器。它的作用是把VNA输出的单端信号，转换成浮地的差分信号，注入到电源线上。为什么要这么做？因为VNA的地和待测器件的地通常是共地的，直接注入会引入地环路噪声。

选变压器，主要看三个参数：

参数	推荐值	我的经验
带宽	10kHz - 100MHz	别只看标称带宽，实际测一下插损曲线。有些变压器标称到100MHz，但50MHz以上就衰减得不成样子了。
插入损耗	< 3dB	插损越小越好。我遇到过插损5dB的变压器，直接把VNA的动态范围吃掉了。
共模抑制比	> 40dB	这个参数容易被忽略。共模抑制比不够，你测出来的PSRR其实是假的。

市面上常见的变压器，比如Mini-Circuits的T系列，或者Picosecond Pulse Labs的，我都用过。个人更推荐Picosecond的，虽然贵点，但高频性能确实稳。

小技巧： 变压器用之前，先拿网络分析仪测一下它的S21。如果曲线不平坦，说明变压器本身有问题。我曾经有一次测出来曲线在30MHz有个凹陷，换了个变压器就好了。

偏置Tee（Bias Tee）的作用，是把VNA的交流信号和直流电源叠加在一起，送到待测器件的电源引脚上。说白了，就是一个三端口器件：RF+DC端口接待测器件，RF端口接VNA，DC端口接直流电源。

选偏置Tee，核心指标是：

带宽： 至少要覆盖你的测试频段。我一般选10kHz到100MHz的。
最大直流电流： 这个很关键。如果你的LDO输出电流是500mA，偏置Tee的额定电流至少得1A。我见过有人用100mA的偏置Tee去测1A的LDO，结果直接把Tee烧了。
插入损耗： 越小越好。高频段尤其要注意，有些便宜的偏置Tee在100MHz时插损能到6dB。

警告： 偏置Tee的DC端口一定要加去耦电容！我刚开始做测试时，忘了加电容，结果VNA的交流信号直接串到了直流电源上，导致电源纹波增大，测出来的PSRR完全不对。后来我在DC端口并联了一个10μF的陶瓷电容和一个0.1μF的MLCC，问题就解决了。

如果你没有VNA，用频谱分析仪加信号源也能测PSRR。方法是用信号源注入一个单频正弦波，然后用频谱仪测输出端的纹波幅度。扫频的话，就得手动一个个频率点去测，效率很低。

频谱仪的选择，主要看：

说实话，用频谱仪测PSRR，我只在低频段（<1MHz）用过。高频段还是VNA方便。你想想看，VNA一次扫频几百个点，频谱仪得一个个频率点手动测，多累啊。

示波器在PSRR测试中，更多是辅助角色。它不能直接测PSRR，但可以用来观察电源纹波、瞬态响应，以及验证你的测试设置是否正确。

选示波器，我建议：

我的习惯： 每次测PSRR之前，我都会先用示波器看一下待测器件的电源引脚上有没有异常的振荡。如果有，先排除振荡问题，再测PSRR。否则测出来的结果毫无意义。

说了这么多，最后给个总结吧。如果你预算充足，我的推荐是：

如果预算有限，可以买二手设备。但要注意，二手VNA的校准件可能已经磨损了，测出来的结果不一定准。我建议至少买一个电子校准件（E-Cal），能省很多事。

好了，设备选型就聊到这儿。下一章我们讲具体的测试步骤和校准方法。到时候我会手把手教你如何搭测试平台，如何校准，以及如何解读测试结果。敬请期待。