良许Linux教程网 干货合集 如何正确地理解电源纹波、噪声及其测试?

如何正确地理解电源纹波、噪声及其测试?

1、综述

每位硬件工程师都需要了解电源噪声和纹波测试,这是一个不可避免的话题。正确区分纹波和噪声,并采用有效的测试方法至关重要。本文将简要描述电源纹波和噪声的测试方法。

2、纹波与噪声的对比

在介绍噪声和纹波的测试方法之前,让我们先了解什么是电源的纹波和噪声。通过一个图示和一份表格简要概括,以便直观理解(对于更详细的内容,建议查阅各大芯片厂商的官方网站)。

一个图

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图 1 电源纹波与噪声

一张表

频率特点 频率范围 影响 要求
纹波 频率固定,与开关频率有关 一般认为≤5MHz 影响芯片基本性能和稳定性 1%
噪声 频率不固定,与用电器件有关 一般认为≥5MHz 影响数据收发数据可靠性、丢包,错包概率 3%~5%

3、如何进行噪声与纹波的测试?

噪声测试方法

  • 示波器耦合方式选择交流耦合档位;

  • 带宽限制选择全带宽;

  • 将示波器探头的地夹线去掉,换上接地环,用探针靠接需要测试位置,接地环就近连接在裸露的地上,观察输出的波形。

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纹波测试方法

在测试纹波的时候需要使用20MHz的带宽限制,目的是为了把高频的噪声去掉,位置要选择在电源输出位置,抓到真实的电源纹波。

  • 示波器耦合方式选择交流耦合档位;

  • 带宽限制选择20MHz;

  • 将示波器探头的地夹线去掉,换上弹簧接地环,用探针靠接电源的输出端,接地环就近连接在裸露的地上,观察输出的波形。

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4、注意事项

注1:为了获取噪声的真实情况,电源噪声测试时一般不做带宽限制,测试位置一般选择在电容输出引脚上;

注2:对于纹波,一般是指在电源输出的时候,电源自身开关引起的一种固定频率波动的现象,纹波一般跟电源的开关频率同步,由电容的充放电、 PWM调节等产生,频率一般不会高于20MHz,因此测试时一般带宽限制选择20MHz;

注3:测试时去掉地夹线,换上弹簧接地环,是为了减小环路面积,减小外部环境对测试结果产生干扰(参照下图2);

注4:测试时需要带负载测试,不带负载测试纹波有时会偏大;

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图 2 地夹线—>弹簧接地环

5、一点感想

简单聊聊经常会遇到的一些事情:如何判断一家公司适不适合自己?对于这个问题我一般看三点:

1、这份工作是否有前途?能否对自己有提升?

2、薪资待遇是否达到自己的要求?

3、公司氛围是不是合适自己?

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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