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電源紋波噪聲測試

來源:網(wǎng)絡(luò)整理2021-04-26

　　任何電子產(chǎn)品的運行，都少不了“電源”這個大動脈，這個大動脈的穩(wěn)定，強健就是保證產(chǎn)品穩(wěn)定，可靠，長期運行的關(guān)鍵。

　　產(chǎn)品電源的測試包括：電壓測試，紋波噪聲測試，電流測試，上下電時序及斜率測試，快速上下電測試，短路測試，如果說電壓測試和電流測試是保證電源的強壯性，紋波噪聲測試及上下電時序及斜率測試是保證電源的穩(wěn)定性，精準(zhǔn)無損的紋波噪聲測試為優(yōu)化設(shè)計提供強力支撐。

　　概念定義

　　我們?nèi)粘５碾娮赢a(chǎn)品供電一般為直流電源，5V/9V/12V，我們理想的電源是：

電源紋波噪聲測試

　　實際把直流電源的精度調(diào)高，觀察角度放寬，實際直流電源是這樣的：

電源紋波噪聲測試

　　形如其名，藍(lán)色大波浪就是電源的紋波，在波浪上的紅色脈沖尖峰就是電源噪聲，一般使用峰峰值表示，即Pk-Pk值=V波峰-V波谷，單位mV，Pk-Pk值越小，代表紋波噪聲越小，電源越優(yōu)質(zhì)；因為我們電路使用的敏感元件，都有一個可承受最大電壓范圍及邏輯電平的分界線，超過這個最大電壓，就有可能損壞元件，直接影響到產(chǎn)品壽命，而出現(xiàn)過低電壓時，有可能引起CPU等關(guān)鍵器件的邏輯錯誤，保證電源的紋波噪聲處于合理范圍，才能保持產(chǎn)品的正常運行。

　　通常所說的紋波主要是由直流電源產(chǎn)生，頻率較低，直流電源包括線性電源和開關(guān)電源兩類，線性電源的紋波噪聲主要由前級電源傳遞以及同步開關(guān)噪聲產(chǎn)生，紋波噪聲較小，輸出電壓比較穩(wěn)定，開關(guān)電源又分為單相交流輸入的AC-DC開關(guān)電源和DC-DC的開關(guān)電源，也被稱為一次電源和二次電源。

電源紋波噪聲測試

　　一次電源紋波噪聲示意圖圖中100Hz的整流紋波，其為50Hz工頻的兩倍，由整流器整流產(chǎn)生，鋸齒波部分由電源PWM調(diào)節(jié)引起，并疊加了與電源開關(guān)頻率同頻的開關(guān)噪聲，非周期性出現(xiàn)的噪聲為隨機噪聲。

電源紋波噪聲測試

　　二次電源紋波噪聲示意圖二次電源的紋波噪聲，沒有一次電源的紋波噪聲有規(guī)律，主要由電容的充放電，PWM調(diào)節(jié)和干擾引起，電源開關(guān)紋波頻率同PWM頻率，一般為幾百KHz，非周期出現(xiàn)的噪聲為隨機噪聲。不同于紋波，噪聲存在于全頻帶的信號中，除去開關(guān)噪聲和隨機噪聲，單板上的電源還存在板上信號干擾帶來的噪聲，噪聲的成因：1.器件高速開關(guān)狀態(tài)下，瞬變的交變電流過大；2.電流回路存在電感；頻率在幾十MHz到上百MHz。

　　紋波噪聲測試的難點：1、測試結(jié)果容易引入外界的電磁干擾，造成結(jié)果偏大；2、儀器，測試方法選擇不正確，導(dǎo)致測試信號波形失真，丟失部分頻譜的紋波噪聲，以下我們圍繞解決這兩點來進(jìn)行測試的準(zhǔn)備。

　　儀器選用原則

　　電源紋波噪聲測試均采用示波器配合相應(yīng)探頭的方法，連接示波器的探頭主要包括：無源探頭，有源探頭，同軸電纜，根據(jù)各種測試探頭的優(yōu)缺點(主要是考慮精度)：

電源紋波噪聲測試