Por que os osciloscópios usam SMPSs em vez de fontes de alimentação lineares?

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Gostaria de saber por que os osciloscópios digitais estão usando fontes de alimentação comutadas em vez de fontes lineares.

O SMPS tem uma eficiência mais alta, mas pode produzir algum ruído durante a comutação de alta frequência (PWM) e também EMI que podem afetar o sinal mostrado no visor.

switch-mode-power-supply oscilloscope emc MAK
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Você acha que não há transformador em um SMPS? Também há um transformador em um SMPS. Mas é menor do que em uma fonte linear porque a frequência de comutação. é muito superior a 50 / 60Hz. De volta à sua pergunta, o principal motivo é dinheiro e peso. O fornecimento linear é mais volumoso e mais caro.
user16307
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@ user16307 Não responda perguntas na seção de comentários.
pipe
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O circuito digital no DSO é muito mais ruidoso que o SMPS, maior dI / dt e dV / dt. Se você observar os escopos sofisticados, todo o front-end analógico está em uma lata de proteção, na tentativa de filtrar todo o ruído de comutação a bordo, não apenas o SMPS.
sstobbe
Uma palavra: preço.
winny
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A geração e o peso de calor são questões importantes em equipamentos portáteis. O design da fonte de alimentação de comutação nos osciloscópios usa técnicas como operação em modo ressonante com comutação de zero volt para minimizar a geração de ruído e ainda ter as vantagens de alta eficiência e baixo peso.
Kevin White

Respostas:

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As vantagens do SMPS sobre suprimentos lineares, de compacidade, alta eficiência e baixo aquecimento, peso leve e ampla faixa de tensão de entrada, são muito valiosas em equipamentos portáteis, como um osciloscópio.

As principais desvantagens do SMPS sobre suprimentos lineares são o ruído de comutação na saída e o EMI irradiado.

(A complexidade do circuito costumava ser considerada outra, mas não hoje em dia.)

A filtragem de saída bem projetada pode reduzir ('remover') esse ruído de maneira confiável, e um osciloscópio tem um custo alto o suficiente para permitir isso.

TonyM
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Se a engenharia adequada for seguida, o ruído de comutação não deve afetar as leituras e o osciloscópio pesa menos, ocupa menos espaço e consome menos energia. Assim, muitos benefícios para um único aumento na dificuldade de engenharia.

Jarrod Christman
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Observe também que os osciloscópios também não costumam ser instrumentos de medição de precisão. A maioria tem apenas 8 bits.
DKNguyen
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A saída SMPS também pode ser pós-regulada usando reguladores lineares, oferecendo o melhor dos dois mundos - boa eficiência e saída muito limpa.
Filo
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@filo, o ruído de alta frequência passa direto pelos reguladores lineares - eles não cortam magicamente a parte superior do gráfico de tensão :-) Isso só pode ser feito por filtragem. Você poderia alimentar isso em reguladores lineares, mas esse não era o seu ponto.
TonyM
@TonyM, é verdade, mas se você tem um bom regulador linear "amortecendo" a maioria da energia em flutuações de tensão, então muito menor (ou menos diferente, veja o bom ole "precisa de uma cerâmica paralela a uma tampa eletrolítica, um tem pequena capacitância, os outros pequenos componentes de filtragem ESR ") podem ser usados.
Marcus Müller
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Em altas frequências, o Regulador Linear precisa de ajuda: um filtro passa-baixo composto por indutor em série (talvez com um Rdampen paralelo de 1 a 10 ohms) e um capacitor grande de derivação que se conecta a um barramento GND amplo ou a um plano GND.
Analogsystemsrf