噪声电压的测量（噪声电压的测量实验报告）
本文目录一览：
减少开关电源的纹波和噪声电压的措施
为了减小纹波和噪声电压，可以采取多种措施。优化电路设计，采用多相输出结构，提高开关频率，或在电源电路中增加无源低通滤波器。此外，使用高频性能好、ESR低的电容，如高分子聚合物固态电解质电容，可以有效降低输出纹波。
为减小输出噪声，电源的开关频率应与系统中的频率同步，即开关电源采用外同步输入系统的频率，使开关的频率与系统的频率相同。 避免多个模块电源之间相互干扰 在同一块PCB上可能有多个模块电源一起工作。若模块电源是不屏蔽的、并且靠的很近，则可能相互干扰使输出噪声电压增加。
开关电源输出之后，接LDO滤波 这是减少纹波和噪声最有效的办法，输出电压恒定，不需要改变原有的反馈系统，但也是成本最高，功耗最高的办法。任何一款LDO都有一项指标：噪音抑制比。是一条频率-dB曲线，如右图是凌特公司LT3024的曲线。 对减小纹波。开关电源的PCB布线也非常关键，这是个很赫手的问题。
解决纹波问题：根据最大和最小电流选择不失步电感。电感量在不饱和条件下，尽量选偏正一点；电解选ESR尽量低的高频电解则关系到纹波的大小。 电解容量大些，纹波会小一些。
噪声和电压幅值的关系
1、噪声和电压幅值的关系是信噪比。信噪比的计量单位是dB，其计算方法是10LOG（Ps/Pn），其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率。换算成电压幅值的比率关系：20LOG（Vs/Vn），Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。信噪比不是直接进行测量的，而是计算出来的。
2、也可以换算成电压幅值的比率关系：20Lg（VS/VN），Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。电压增益 60db 合倍数1000，噪声0.01v，则信号电压10V。
3、然后0的噪声容限是电压值在0.5v以下的信号，并且‘1’的噪声容限是电压值在0.7v以上的信号。通俗点讲就是，整个电路所容许的噪声极限 。TTL 电路额定高电平和低电平分别是4v和0.4v，最小可识别电平（即临界可识别电平）是2v和0.8v。
4、噪声主要来自开关电源自身产生的高频噪声和外界电磁场干扰。噪声频率通常为几十MHz，幅值远大于纹波。噪声电压的振幅与电源拓扑、电路寄生状态和PCB设计有关。噪声与纹波在工程测试中通常合成表示，使用峰峰值测量。
5、信噪比，即讯噪比，是衡量电子设备或系统中信号与噪声比例的重要参数，其计算公式为db=10lg（s/n）或20Lg（Vs/Vn），其中s/n代表信号与噪声的功率比，Vs和Vn则是电压幅值的比值。这个比例越高，表示设备处理信号的能力越强，噪声干扰越小。
如何准确地测量芯片的电源噪声?
电源噪声测试准确性的关键在于选择合适的测试仪器。示波器是测量电源噪声的重要工具，需要考虑其底噪、探头衰减比、偏置补偿能力、探头探接方式以及FFT分析能力等因素。
适当的滤波器可以有效降低噪声，同时不影响信号的正常传输。去耦电容与旁路电容的合理安排，通过在电源与负载之间提供瞬时电流路径，减少了电源噪声对系统的冲击。电源隔离芯片与噪声隔离平面的应用，不仅提升了电源的独立性，还降低了系统内部噪声的相互影响。
测试时，需注意选择高精度低噪声的示波器和探头组合，以准确测量电源纹波和噪声。探头衰减比应为1：1，以避免示波器前端本底噪声对信号的影响。采用1：1探头可最小化垂直刻度设置，确保测试精度。
