跟着开关频率和开关速度不断的提高，在运用开关型的DC/DC电源的时分，要特别重视输入输出电源的纹波。可是丈量DC/DC电源的纹波和噪声没有一个行业规范。不同厂家的测验环境以及测验规范都不太相同，导致很多人很利诱。这篇文章供给了一个简略牢靠的电源纹波的测验办法，这种测验办法的可复现性很好，而且不需求带宽很高的示波器和探头。
这篇文章合适用于丈量开关型DC/DC转化器的输入以及输出纹波，包含电荷泵，可是不适用于低压差稳压器（LDO）。
纹波和噪声Ripple and Noise
纹波和噪声指的是在DC/DC转化器输入输出电容上的沟通耦合信号，在测验中，一般咱们会将这个信号带宽约束到20MHz。
纹波和噪声首要由以下四项组成。
–电源纹波（PWM frequency RIPPLE)，和PWM频率相同的。这个纹波表明了输入和输出电容上的充放电进程，在最大负载时，这个纹波到达最大值。这种电压的动摇能够经过加大输入输出电容、加大输出电感来减小。
–开关噪声(SWITCHING NOISE)，这种噪声发生在电源的开关时间。尽管开关噪声的重复周期和PWM频率共同，可是振动频率一般都很高。开关噪声新的振幅一般取决于电源芯片、电路寄生参数以及PCB布板。
–工频噪声(Recfified main RIPPLE)，一般是沟通供电频率的两倍。我国供电频率是50Hz，所以它的纹波首要来自工频50Hz变压器。巨细取决于整流电路的类型。关于半波整流，50Hz；关于全波整流，是100Hz；关于三相全波整流，300Hz。
–非周期性的随机噪声(NOISE)，和AC电源开关频率均无关。
由于现在AC-DC部分大多选用模块开关电源，后级DC/DC电路工频噪声比较小；随机噪声无法量化。所以一般不考虑这两项的影响，典型的开关电源纹波噪声如下图所示。咱们需求丈量的是纹波以及开关噪声之和。
接下来描绘了在过错以及正确丈量电源纹波噪声的两种办法。
下图是一个过错的丈量办法，由于示波器的地线会拾取辐射噪声。示波器的地线和信号探头构成的环路构成了一个天线。环路面积越大，在电源PWM切换时，示波器接受到的开关噪声就越大。
在丈量中，怎么减小拾取的辐射噪声？最简略牢靠的办法是选用一个接地环来丈量电源纹波以及噪声。为了进一步的下降测验差错，能够将示波器探头和地线直接放在电源输出%&&&&&%得两头。如下图所示，选用这种办法，在信号探头和地线之间的环路面积很小，所以丈量中带来差错的噪声简直能够疏忽。
由于现在的示波器探头都顺便有接地环，所以，不再详细描绘怎么做一个接地环了。原文里有相关描绘，见文末链接。
实测事例（Example）
下图描绘了选用两个不同的测验办法得到的Vout波形。电源电路是一个BUCK转化电路（AAT1121），作业在1.5MHz的开关频率，输出电压为1.8V/250mA。示波器选用全带宽测验。能够看到伴跟着PWM开关，在绿色的trace2有一个很高的噪音以及振铃，可是trace3上却没有显着的噪声。经过比照能够看到，测验办法的挑选对成果的准确性很要害。
下图是选用20MHz带宽约束测验到的电源的纹波以及噪声。示波器20MHz的带宽约束是为了防止无源探头带入的共模噪声。能够看到AAT1121BUCK转化器的纹波噪声为10mVp-p，简直看不到开关噪声。这首要是归功于BUCK控制器的低噪声规划，杰出的PCB规划，以及恰当的测验办法。
总结
下面总结一下正确的丈量DC/DC开关电源纹波和噪音的办法。
1)约束示波器带宽为20MHz(大多中低端示波器档位约束在20MHz，高端产品还有200MHz带宽约束的挑选)，意图是防止数字电路的高频噪声影响纹波丈量，尽量确保丈量的准确性。
2)设置耦合办法为沟通耦合，便利丈量(以更小档位来细心观测纹波，不关心直流电平)。
3)确保探头接地尽量短(丈量纹动摇辄上百mV的首要原因便是接地线太长)，尽量运用探头自带的原装测验短针。假如没有测验短针，能够撤除探头的接地线和外壳，显露探头地壳，克己接地线缠绕在探头地壳上，确保接地线长度小于1cm。
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