怎样区别电源输出的纹波和噪声？
纹波和噪声
开关电源的纹波和噪声(图) 日期：2009-08-26 来源：本网作者：北京航空航天大学方佩敏开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
开关电源输出纹波标准
开关电源输出纹波标准
一、纹波电压
纹波电压是指开关电源输出电压中的交流成分，其幅度和频率都是随着负载的变化而变化的。
根据不同的应用场景，纹波电压的标准也不同，一般要求纹波电压低于输出电压的5%以内。
二、纹波频率
纹波频率是指开关电源输出纹波电压的频率，一般为几百千赫兹到几兆赫兹。
在某些应用场景下，需要关注纹波频率是否与系统中的其他信号频率产生谐振，以避免对系统产生不良影响。
三、纹波系数
纹波系数是指开关电源输出纹波电压与输出直流电压的比值，一般要求低于5%。
该指标可以用来评估开关电源的输出质量。
四、噪声电压
噪声电压是指开关电源输出端子上的随机噪声，一般要求低于输出电压的1%以内。
该指标可以用来评估开关电源对外部干扰的抑制能力。
五、交叉调整率
交叉调整率是指开关电源在负载变化时，输出电压和电流的变化率。
该指标要求越小越好，以保证开关电源在负载变化时能够稳定工作。
六、启动特性
启动特性是指开关电源在启动过程中的性能表现。
要求开关电源在启动过程中，输出电压和电流能够快速达到稳定状态，同时避免产生过大的启动冲击电流或电压。
七、效率
效率是指开关电源输出的有功功率与输入的有功功率的比值。
高效率意味着更少的能量损失和更低的散热需求。
一般要求开关电源的效率在80%以上。
八、保护功能
保护功能是指开关电源本身具备的保护功能，如过流保护、过压保护、欠压保护等。
这些保护功能可以保证开关电源在异常情况下能够自动切断电源或报警，从而保护系统和设备的安全。
纹波和噪声的测试方法
纹波和噪声的测试方法一、引言纹波和噪声是在电子设备和电路中常见的问题，它们会对系统的性能和稳定性产生不良影响。
因此，为了确保电子设备和电路的正常工作，需要对纹波和噪声进行测试和分析。
本文将介绍纹波和噪声的测试方法。
二、纹波的测试方法纹波是指电源输出中的交流成分，通常是由于电源的不稳定或电路的设计问题引起的。
纹波的测试方法主要包括以下几个方面：1. 输出纹波的测量：使用示波器将电源的输出信号进行测量，然后通过傅里叶变换等方法将信号分解成不同频率的成分，从而得到纹波的幅度和频率。
2. 纹波的评估标准：根据电子设备和电路的要求，确定纹波的允许范围。
通常使用峰峰值、均方根值等指标来评估纹波的大小。
3. 纹波的抑制方法：在设计电源和电路时，可以采取一些措施来抑制纹波的产生。
常见的方法包括使用滤波电容、稳压器等。
三、噪声的测试方法噪声是指电子设备和电路中的随机信号成分，通常是由于电子元件的热噪声、电源的电磁干扰等引起的。
噪声的测试方法主要包括以下几个方面：1. 噪声功率谱的测量：使用频谱分析仪等设备对电子设备和电路的输出信号进行测量，得到噪声功率谱的频率和幅度信息。
2. 噪声的评估标准：根据电子设备和电路的要求，确定噪声的允许范围。
常见的评估指标包括等效输入噪声、噪声系数等。
3. 噪声的抑制方法：在设计电子设备和电路时，可以采取一些措施来抑制噪声的产生和传播。
常见的方法包括屏蔽、隔离、降噪电路等。
四、纹波和噪声的测试仪器为了进行纹波和噪声的测试，需要使用一些专门的测试仪器。
常见的测试仪器包括示波器、频谱分析仪、信号发生器等。
这些仪器能够准确地测量和分析纹波和噪声的特性。
五、测试过程和注意事项在进行纹波和噪声的测试时，需要注意以下几个方面：1. 测试环境的准备：测试仪器和被测试设备应处于稳定的环境中，避免外部干扰对测试结果的影响。
2. 测试信号的选择：根据被测试设备的要求，选择合适的测试信号进行测试。
通常使用正弦波、方波等信号进行测试。
纹波和噪声的测试方法
纹波和噪声的测试方法纹波和噪声是测试中常见的两种问题，它们会对系统性能产生负面影响。
因此，了解纹波和噪声的测试方法是非常重要的。
本文将介绍纹波和噪声的定义、产生原因以及常见的测试方法。
一、纹波的定义和产生原因纹波是指信号或电压在周期性变化中的波动。
在电子电路中，纹波通常是由于电源或信号源的不稳定性引起的。
纹波会导致系统性能下降，影响信号的准确性和稳定性。
纹波的产生原因主要有以下几点：1. 电源质量不佳：电源的输出不稳定，会导致电压的波动，进而引起纹波。
2. 电源滤波不足：电源滤波电容不足或滤波电路设计不当，无法有效降低纹波。
3. 电源线路干扰：电源线路附近的干扰源，例如开关电源、电机等，会对电源线产生干扰，引起纹波。
4. 地线干扰：地线干扰是指由于地线阻抗不均匀或地线回路中存在干扰源，导致信号线受到干扰而产生纹波。
二、纹波的测试方法为了保证系统的稳定性和可靠性，需要对纹波进行测试和评估。
下面介绍几种常见的纹波测试方法。
1. 示波器测量法：示波器是最常用的测试工具之一。
通过将示波器探头连接到待测信号上，可以观察到信号的波形。
通过观察波形的峰峰值或有效值，可以评估纹波的大小。
2. 频谱分析法：频谱分析是一种通过将信号转换为频域来分析信号的方法。
通过频谱分析仪，可以将信号转换为频谱图，从而观察到信号中各个频率成分的强度。
通过观察频谱图中的纹波分量，可以评估纹波的大小。
3. 电压测量法：通过将待测信号连接到电压表上，直接测量信号的电压大小。
通过对比测量结果和标准值，可以评估纹波的大小。
三、噪声的定义和产生原因噪声是指在信号中存在的随机干扰。
在电子系统中，噪声是不可避免的，它会降低信号的质量和可靠性。
噪声分为各种类型，包括热噪声、量子噪声、互调失真噪声等。
噪声的产生原因主要有以下几点：1. 环境干扰：电子系统通常工作在复杂的环境中，周围的电磁场干扰、温度变化等都会对系统产生噪声的影响。
2. 元器件噪声：电子元器件本身存在噪声，例如晶体管、电阻、电容等都会对信号产生噪声。
输出纹波噪音的几种判定与斛方法
输出纹波噪音的几种判定一般根据电源的输出纹波及噪音，可以判定一部分电源存在的故障。
当然电源会有很多的情况会影响到开关电源的输出纹波及噪音。
如变压器的绕制工艺、磁材等，而下面我所列的也并非按照相应的解决方法就可以消除的。
“人非圣贤，孰能无过”，这里我也只是给大家提供一个思路而已！开关管在导通及关断时的尖峰，正常波形(当然要满足电源规格要求为准)如下1、辅助电源或基准电压稳定性不够所致解决方法：在相关部位并大容量的电容。
2、变压器产生的漏磁场对采样形成干扰而引起自激，导致出现正弦振荡解决方法：在变压器外层加一铜皮，适当加以屏蔽，且屏蔽层要接地。
改进变压器绕制工艺,以减小对采样的干扰。
3、输出如果存在低通滤波器的，可能是其电感量偏大而引起自激振荡。
解决方法：对于输出低通滤波器的情况则减小电感量，同时加大输出电容量。
重置光耦上的电压取样点。
4、电源补偿网络解决方法：改进补偿网络，增加相应的带宽。
幅值变化随机、无规则。
1、采样电阻上所加电压过高解决方法：采样电阻的阻值加大，比例不变，且放置位在靠近输出的同时亦靠近电容，改进采样。
2、印制板绝缘不良解决方法：更改板材或重新改板。
3、电源补偿网络解决方法：改进补偿网络，增加相应的带宽。
幅值过高1、输出滤波电容容量太小，或ESR过高解决方法：增大滤波电容容量。
选用低等效电阻、高频特性好的电容。
采用多个电容并联。
2、输入滤波电容过小解决方法：增大滤波电容容量。
3、输出储能电感电感量太小(不针对反激式)解决方法：增大滤波电容容量。
4、电源补偿网络解决方法：改进补偿网络，增加相应的带宽。
可能电源板布线不合理，引起交叉干扰。
解决方法：调整布线或在相应的干扰源处加电容以消除干扰。
开关电源 波纹与噪声
开关电源波纹与噪声一、开关电源输出波纹①开关电源输出纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
②产生原因是开关电源的电流纹波作用在电容的ESR上。
③纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
二、开关电源输出噪声①开关电源输出噪声是指全带宽下输出电压上叠加的交流量。
②产生的原因一种是开关电源自身产生的。
另一种是外界电磁场的干扰(EMI)，它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
③开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
三、减小纹波和噪声电压的措施①减少EMI的干扰采用金属外壳做屏蔽减小外界电磁场辐射干扰。
为减少从电源线输入的电磁干扰，在电源输入端加EMI 滤波器。
②在输出端采用高频性能好、ESR低的电容采用高分子聚合物固态电解质的铝或钽电解电容作输出电容是最佳的，其特点是尺寸小而电容量大，高频下ESR阻抗低，允许纹波电流大。
它最适用于高效率、低电压、大电流降压式DC/DC转换器及DC/DC模块电源作输出电容。
③采用与产品系统的频率同步为减小输出噪声，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。
④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。
为避免这种相互干扰可采用屏蔽措施或将其适当远离，减少其相互影响的干扰。
⑤增加LC滤波器为减小模块电源的纹波和噪声，可以在DC/DC模块的输入和输出端加LC滤波器。
电源纹波和电源噪声有什么区别？
电源纹波和电源噪声有什么区别？电源纹波和噪声到底有什么区别？怎么测量？我想用这篇文章来梳理一下。
2.纹波纹波（ripple），最常见的定义是指，在直流电源上，不希望出现的交流电压变动量，一般是因为直流电压是利用交流电压转换后产生，其中输出电压中的交流成分无法完全消除所造成。
（来源于维基百科）即电源纹波是指在直流信号上的交流干扰信号，这个干扰信号波动的频率和开关频率相同。
典型的DC-DC电源输出电压波形如下：上面的图片来源于MP16xx芯片输出电压波形，从手册中可以看出，波浪式的周期和开关频率一致。
波浪的幅值即为纹波的峰峰值，所以，在测试DC-DC电源纹波时，比较关注的是输出纹波Vpp。
3.噪声针对噪声的定义比较丰富，但是对电源噪声的定义我查了一些资料，目前其实对电源纹波和电源噪声的定义没有一个共同的协会制定。
在《开关电源噪声的形成及抑制方法》这篇论文中，发现了一个用于电子系统噪声定义：噪声是指在电子电路设计中没有安排的信号,这些信号通常由环境中自然因素或人为因素产生的电磁能量造成。
影响电子电路正常工作的噪声称为“干扰”,而能产生一定能量的任何物质都可以称为“噪声源”。
即电源噪声可以理解为电源模块工作在产品系统中，由系统内部和外部“干扰”引起的非连续的，无规律的电压或者电流尖峰。
接着刚刚MP16xx电源芯片的规格书，可以看到在输出电压波形上，箭头1和箭头2处的尖峰。
从波形图上可以看出：1所示的尖峰，是SW由开通向关断转变的时刻；2所示的尖峰，是SW由关断向开通转变的时刻；再对比左右两幅图可以看出，左边的1和2波动尖峰比较大，右边的1和2波动的尖峰幅值较小。
而造成这种区别的原因是负载电流不一样。
4.纹波和噪声上面的内容是把电压纹波和电压噪声进行了分开定义和说明，但是在实际测试的波形中，如果使用500mV/div的分辨率来看输出电压，看到的是稳定的直流电压，如果用5mV/div分分辨率来看输出电源，看到的是既有开关频率的纹波，也有非连续，无规律的噪声。
直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法
直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法直流稳压电源在各种电子实验和设备中起着至关重要的作用。
在使用直流稳压电源时，我们常常会遇到纹波和噪声问题，这些问题可能会对电子元件和电路产生不利影响。
因此，对纹波和噪声进行准确的分析和消除是非常重要的。
本文将探讨直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生原因、分析方法以及消除方法。
一、纹波与噪声的产生原因直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生主要有以下几个方面的原因：1. 电源本身的问题：直流稳压电源可能存在电源波动或者电源的设计不合理，使得输出直流电压出现纹波。
2. 电源滤波电容：电源滤波电容的质量和容值对纹波有直接影响。
当电容的质量较差或容值较小时，就容易出现较大的纹波。
3. 复杂电路连接：在实验中，当直流稳压电源与其他电路连接时，电源输出的纹波与噪声可能通过其他电路产生耦合作用，从而出现在实验电路中。
二、纹波与噪声的分析方法在直流稳压电源实验中，我们可以采用以下几种方法进行纹波与噪声的分析：1. 示波器显示法：将直流稳压电源输出的电压信号接入示波器并设置合适的量程，观察示波器上的波形变化，从波形上可以分析纹波和噪声的幅度和频率。
2. 多用表测量法：通过将直流稳压电源输出的电压信号接入多用表，选择合适的测量范围和测量方式，测量电压的均值和波动值，从而获取纹波和噪声的相关信息。
3. 频谱分析法：通过频谱仪等设备对直流稳压电源输出的电压信号进行频谱分析，找出纹波和噪声所在的频率区域，并获取相应的幅度信息。
三、纹波与噪声的消除方法在直流稳压电源实验中，为了消除输出电压中的纹波与噪声，我们可以采用以下几种方法：1. 优化电源设计：选择质量较好的电源模块或器件，并合理设计稳压电路，使得电源本身的纹波和噪声尽量降低。
2. 选择合适的滤波元件：在直流稳压电源的输出端添加合适的滤波元件，如大容值电解电容、磁珠或者低通滤波器等，以实现对纹波和噪声的滤波处理。
3. 电源电容升级：对电源滤波电容进行升级，选择较大容值的优质电容来替换原有电容，以减小纹波和噪声的幅度。
纹波和噪声测试方法(一)
纹波和噪声测试方法(一)纹波和噪声测试介绍纹波和噪声是电子设备中常见的问题，会对设备的性能和稳定性产生一定的影响。
因此，进行纹波和噪声测试是非常重要的。
本文将详细介绍纹波和噪声测试的各种方法。
简介纹波和噪声是电子设备中输出信号中不想要的变动或干扰。
纹波是交流电源中直流电平的波动，而噪声则是来自各种干扰源的信号。
为了确保设备性能和信号质量，纹波和噪声测试至关重要。
纹波测试方法1. 电压纹波测试电压纹波指的是电源电压在周期性时间内的变动，通常以峰-峰值进行表示。
常用的测试方法包括： - 使用示波器进行观测和测量； - 使用交流电压表进行直接测量； - 使用信号发生器在电源输入上注入一个特定频率的信号，然后使用示波器观测输出信号。
2. 电流纹波测试电流纹波是电子设备输出电流中的高频变化。
常用的测试方法包括： - 使用电流探头和示波器进行测量； - 使用高频电流变压器进行测量。
噪声测试方法1. 热噪声测试热噪声是由于电阻内分子热运动引起的随机信号。
进行热噪声测试时，可以使用以下方法： - 使用热噪声测试仪进行直接测量； -使用带宽限制器和功率计进行间接测量。
2. 信号噪声测试信号噪声是指信号中包含的非期望信号。
为了进行信号噪声测试，可以采用以下方法： - 使用示波器、频谱分析仪等工具进行观测和分析； - 使用滤波器和带宽限制器进行信号噪声的滤波处理。
结论纹波和噪声是电子设备中常见的问题，会对设备的性能和信号质量造成影响。
通过电压纹波测试和电流纹波测试，可以评估设备的交流电源质量。
而热噪声测试和信号噪声测试则可以评估设备的噪声水平。
通过这些测试方法，可以帮助我们找出问题所在，并采取相应的措施来改进设备的性能和信号质量。
以上是关于纹波和噪声测试的各种方法的详细介绍。
希望本文对您理解和应用纹波和噪声测试有所帮助。
其他注意事项1. 测试环境在进行纹波和噪声测试时，需要确保测试环境符合要求。
例如，测试环境应该尽量减少干扰源，如降低外部电磁场和热噪声。
开关电源纹波和噪声的抑制
图9 为一个贴片封装的铁氧体磁珠的典型阻抗频率特性。铁氧体磁珠有一个很小的直流阻抗，使它通过直流电流对系统的效率有很小的影响。它还在变换器出现高频噪声的频带内拥有很大的阻抗。从曲线中可以看出，频率在200 MHz 以上时阻抗大于100 Ω. 在应用了铁氧体磁珠的例子中，有500mA 的额定电流和0.3 Ω 的直流阻抗，这就使附加器件的损耗可以降到最低。
开关电ห้องสมุดไป่ตู้纹波和噪声的抑制
1 纹波和噪声
纹波和噪声电压通常出现在交流电压信号加到DC/DC 变换器的直流输入输出电容器上。SMPS的输出噪声可分为纹波和噪声。纹波就是开关电源充放电时输出电压的波动；噪声就是发生在基频平均值的尖峰，通常称为RMS 噪声。纹波电压波形描述了输入输出电容器的充放电的结果，在最大负载时是极大的。高频噪声尖峰出现在SMPS 的开通和关断时刻，。当在100 MHz 或以上时，不论电容器值的大小，阻抗都呈感性并且很相似。因此，在Buck 电路的输入电容上并联一个较小值的陶瓷电容器并不能有效地减少这种高频噪声。
由于陶瓷电容器在出现噪声的频段内呈感性，因此需要一些用于衰减的元件。在大多数情况下，这些元件仅会在PCB 印制板的走线上产生阻抗。在62 mil FR4 电路板上50 mil 宽2 盎司铜走线的阻抗典型值每英寸约为11 nH. 容量为1 μf、封装为0603的陶瓷电容器的典型感抗约为0.5 nH. 在100 MHz高频输入噪声时，这相当于21 dB 或减少1/12x. 在实际应用中总是期望能得到更多的衰减，但噪声频率决定了L/R 网络的衰减量。加铁氧体虽可增加高频阻抗，但可使直流损耗降到最小。通过实验，测试给出旁路电容对纹波的抑制(。
3 结 论
电源中的纹波、谐波和噪声
电源中的纹波、谐波和噪声
纹波：是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。
指在额定输出电压、电流的情况下，输出电压中的交流电压的峰值。
狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。
纹波的产生：我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类，输出的直流电压是一个固定值，由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。
由于滤波不干净，直流电压中含有交流成分，这就产生了纹波。
纹波是一种复杂的杂波信号，它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号，但周期和振幅不是定值，随时间而变。
纹波的危害：纹波电压高了，有可能使电子产品产生谐波、调制等，干扰正常的工作状态;导致电源效率降低;影响数字电路的逻辑关系;干扰信号的正常传递等等。
较强的纹波会产生浪涌电压或电流，有可能烧毁用电设备。
谐波：是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。
谐波产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，基波电流发生畸变就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变。
纹波和噪声
开关电源的纹波和噪声(图) 日期：2009-08-26 来源：本网作者：北京航空航天大学方佩敏开关电源（包括AC/DC转换器、DC/DC转换器、AC/DC模块和DC/DC模块）与线性电源相比较，最突出的优点是转换效率高，一般可达80%～85%，高的可达90%～97%；其次，开关电源采用高频变压器替代了笨重的工频变压器，不仅重量减轻，体积也减小了，因此应用范围越来越广。
但开关电源的缺点是由于其开关管工作于高频开关状态，输出的纹波和噪声电压较大，一般为输出电压的1%左右（低的为输出电压的0.5%左右），最好产品的纹波和噪声电压也有几十mV；而线性电源的调整管工作于线性状态，无纹波电压，输出的噪声电压也较小，其单位是μV。
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。
理解输出电压纹波和噪声：输出电压纹波来源和抑制
理解输出电压纹波和噪声：输出电压纹波来源和抑制医疗设备、测试测量仪器等很多应用对电源的纹波和噪声极其敏感。
理解输出电压纹波和噪声的产生机制以及测量技术是优化改进电路性能的基础。
第一部分：输出电压纹波以Buck电路为例，由于寄生参数的影响，实际Buck电路的输出电压并非是稳定干净的直流电压，而是在直流电压上叠加了输出电压纹波和噪声，如图1所示。
图1. Buck 输出电压纹波和噪声实际输出电压纹波由电感电流与输出阻抗决定，由三部分组成，如图2 所示。
1.电感电流纹波通过输出电容的寄生电阻ESR形成的压降2.输出电容的充放电3.寄生电感引起的电压突变4.5.图2. 输出电压纹波的组成不同类型的输出电容，寄生参数的大小不同，三部分纹波所占的比例也有所不同。
因此，使用不同类型的输出电容会得到不同波形的电压纹波。
如图3所示，电解电容的ESR较大，纹波由ESR主导，波形与电感电流纹波形状类似。
陶瓷电容的ESR和ESL都很小，主要由电容的充放电主导，纹波类似电容的充放电曲线。
OSCON电容三者的影响都体现在纹波中。
图3. 不同类型输出电容的电压纹波第二部分：输出电压纹波的测量在测量输出电压纹波时，要注意如下几点，正确方式如图4所示。
1.保证接地环路尽可能小，建议使用接地环2.探头应靠近电容两侧3.避免同时使用示波器其他通道测试其他点位的波形4.如果只关注开关频率分量纹波，建议打开示波器带宽限制如图5所示，左侧波形同时测量开关节点和输出电压纹波，带宽限制关闭。
可以看到，输出电压纹波中的噪声较大，影响纹波的测量。
图4. 输出电压纹波测试方式图5. 输出电压纹波测试对比第三部分：输出电压纹波的抑制由以上分析可知，输出电压纹波由电感纹波电流和输出电容阻抗决定（式1）。
因此，要降低输出电压纹波可以通过降低电感电流纹波或者降低输出电容阻抗。
当输入输出电压和负载一定时，电感电流的纹波跟开关频率和电感量成反比。
增加电感量或者开关频率可以有效降低输出电压的纹波，但开关频率和电感往往受到电路效率和体积等的限制。
电源适配器之测量输出噪声和纹波
深圳奥康迪科技有限公司
电源适配器之测量输出噪声和纹波
电源适配器毕竟只是大型系统的一部分。
所以，除了关注噪声和纹波对变换器自身的影响之外，还要考虑它们对系统其余部分的影响。
幸好，如果系统对噪声过分敏感，工程师就绝不会首选开关电源，而是使用那些低噪声、高功耗的LDO （线性调节器）！
当客户回来抱怨开关变换器输出噪声和纹波过时，通常纹波确实是存在的，但噪声可能是由不正确的测量方法造成的假象。
一定要问客户是否有噪声和纹波！你可能惊奇的发现相当多的人采用如图的测量纹波。
对于第一种方法，示波器的地探头会等效出很大的无限接收器拾波线圈，而第二种方法会产生很大的环流辐射天线。
实际上，在任何故障诊断过程中，每当你遇到奇怪的示波器连接图，首先尝试采用这种简单的探头接地技术来验证它确实是正确的。
本文由深圳奥康迪科技有限公司发布。
纹波和噪声的区别完整版
纹波和噪声的区别标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
由于开关电源的开关管工作在高频的开关状态，每一个开关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，在输出电容上形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，而且此波动的频率与开关管的开关频率相同，这个波动就是输出纹波，是叠加在输出直流上的交流成分，纹波的幅值是该交流成分的波峰与波谷之间的峰峰值。
而噪声是开关电源自身产生一种高频脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，噪声的频率比开关频率高的多，噪声电压的大小很大程度上与开关电源的拓扑、变压器的绕制、电路中的寄生参数、测试时外部的电磁环境以及PCB的布线设计有关。
在工程上，在对电源进行测试时，一般并不刻意的去把他们分开，测量的是纹波和噪声两者的合成干扰，用峰峰值（VP-P）表示。
直流可调稳压电源的噪声与纹波电压测量与分析
直流可调稳压电源的噪声与纹波电压测量与分析直流可调稳压电源在电子设备测试和实验中起着至关重要的作用。
然而，电源产生的噪声与纹波电压可能会对电路的正常运行造成干扰。
因此，准确测量和分析直流可调稳压电源的噪声与纹波电压是电子工程师必备的技能。
本文将介绍如何进行噪声与纹波电压测量与分析，并提供一些实用的方法和技巧。
一、噪声电压测量与分析噪声是电压信号中包含的随机变动成分。
在直流可调稳压电源中，噪声电压通常指电源输出端的随机电压变化。
测量噪声电压的方法取决于测试仪器的精度和所使用的技术。
以下是几种常见的噪声电压测量方法：1. 带宽限制法：该方法通过限制测量带宽来减小噪声电压的测量误差。
可以使用带宽限制器或滤波器来选择所需的测量频段，并确保测试结果的准确性。
2. 均方根法：该方法通过测量一段时间内的电压变化幅值来计算噪声电压的均方根值。
可以使用数字万用表或示波器等仪器进行测量，并根据所得结果进行分析。
3. 频谱分析法：该方法通过对噪声信号进行频谱分析来确定各频率分量的功率。
可以使用频谱分析仪等专业仪器进行测试，得出噪声电压在不同频段上的特性。
二、纹波电压测量与分析纹波电压是电源输出端电压在一个周期内的周期性变化，通常由电源内部的交流成分引起。
准确测量纹波电压可以帮助评估电源的稳定性和滤波效果。
以下是几种常见的纹波电压测量方法：1. 均方根法：与噪声电压的测量类似，可以使用数字万用表或示波器等仪器对纹波电压进行均方根测量。
通过在一个周期内测量多个纹波峰值并求平均值，可以得到更准确的结果。
2. 峰-峰值法：该方法通过测量纹波电压的最大峰值和最小峰值之差来得到纹波电压的振幅。
可以使用示波器进行测量，并注意选择适当的时间基和垂直放大系数以确保测量结果的准确性。
3. 频谱分析法：类似于噪声电压的分析方法，可以通过对纹波信号进行频谱分析来研究不同频率分量的功率。
频谱分析仪等专业仪器可以帮助准确测量纹波电压在不同频段上的特性。
电源纹波和噪声测试的注意事项和调试技巧
图 2. 10:1 与 1:1 探头的差异
可见， 选择一款高精度的示波器和探头系统组合是多么重要！
图 4. N7020A 探头和 N7021A 焊接前端示意图
03 | 是德科技 | 电源纹波和噪声的测试测量和分析
采用 N7021A 焊接电缆时 N7020A 探头带宽可达 2GHz 确保可 以支持测试到 2GHz 电源噪声， 是目前业界最高带宽的电源纹波 示波器里设置 Offset 值到电源直流值， 然后再调节示波器的垂 和噪声测试探头。 ±24V 垂直偏移设置可以在测试时可以直接在 测试直流分量上的纹波或噪声小信号通常不得不在示波器上设 置 AC 耦合方式， 但是 AC 耦合在滤除直流分量的同时也会将低 低测量值。 频噪声和漂移也滤除掉。 50K Ω 的 DC 阻抗则确保探头对电源分 配网络 (PDN)足够高阻， 以免探头在介入电路探测时分压从而降 N7020A 除了提供高达 2GHz 带宽的 N7021A 焊接连接方式外，
或噪声显然精度是无法保证的， 而采用 1:1 探头时垂直刻度则依
其 次 推 荐 一 款 专用 的电 源 纹 波 和 噪 声 测 试 探 头 — K e y s i g h t 身可设置 ±24V 垂直偏移， 且其本身阻抗为 50K Ω@DC。
N7020A 。 该探头具有最高 2GHz 带宽， 衰减比 1:1 左右， 探头本
以免接地线耦合其它干扰和噪声。 长地线的寄生电感还会降低 尖直接点测和短弹簧地针的组合效果最佳， 当然采用双列直插 有时需要在测试精度和连接方便性之间进行平衡。
测试带宽。 因此在 N7023A 的三种灵活测试组合中， 采用探头针 连接和贴片器件夹的组合具有更佳的连接和测试方便性， 因此 以上描述了推荐进行精确电源纹波和噪声测试的示波器和探头 组合以及测试中的一些小技巧， 这些是得到真实测量结果的基 础和保证。 在得到期望的波形后， 又该如何进行分析呢？ 通常情况下， 可以采用直方图统计和进行简单的 FFT 频谱分析：
【详解纹波噪声】低频纹波、高频纹波、环路纹波、共模噪声、谐振噪声！
【详解纹波噪声】低频纹波、高频纹波、环路纹波、共模噪声、谐振噪声！低频纹波低频纹波是与输出电路的滤波电容容量相关。
由于开关电源体积的限制，电解电容的容量不可能无限制地增加，导致输出低频纹波的残留，该输出纹波频率随整流电路方式的不同而不同。
一般的开关电源由AC/DC和DC/DC两部分组成。
AC/DC的基本结构为整流滤波电路，它输出的直流电压中含有交流低频纹波，其频率为输入交流电源频率的二倍，幅值与电源输出功率及滤波电容容量有关，一般控制在10%以内。
该交流纹波经DC/DC变换器衰减后，在开关电源输出端表现为低频噪声，其大小由DC/DC变换器的变比和控制系统的增益决定。
低频纹波例如：对普通24V电源来说，电压型控制DC/DC变换器的纹波抑制比一般为45～50dB，其输出端的低频交流纹波有效值为60～120mV。
电流型控制DC/DC变换器的纹波抑制比稍有提高，但其输出端的低频交流纹波仍较大。
若要实现开关电源的低纹波输出，则必须对低频电源纹波采取滤波措施。
可采用前级预稳压和增大DC/DC变换器闭环增益来消除。
低频纹波的抑制a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。
b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。
高频纹波高频纹波噪声来源于高频功率开关变换电路，在电路中，通过功率器件对输入直流电压进行高频开关变换而后整流滤波再实现稳压输出的，在其输出端含有与开关工作频率相同频率的高频纹波，其对外电路的影响大小主要和开关电源的变换频率、输出滤波器的结构和参数有关，设计中尽量提高功率变换器的工作频率，可以减少对高频开关纹波的滤波要求。
高频纹波高频纹波的抑制a、提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波。
b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。
c、采用多级滤波。
共模纹波噪声由于功率器件与散热器底板和变压器原、副边之间存在寄生电容，导线存在寄生电感，因此当矩形波电压作用于功率器件时，开关电源的输出端因此会产生共模纹波噪声。
电源纹波和电源噪声测量的七大注意事项
电源纹波和电源噪声测量的七大注意事项示波器是测量电源纹波和电源噪声的必备工具，但在实际的测量中，如何选择合适的带宽、采样率，如何选择探头、示波器的耦合方式，甚至接地，都会对测量结果带来不一样的影响，以下总结了一些来自具体实际案例中的关键注意事项。
（本文整理自21ic主办的电源技术研讨会）电源纹波(Power Ripple)和电源噪声（Power Noise)的定义目前，关于电源纹波和电源噪声其实并没有一个协会给定的标准定义。
但是，业内渐渐形成了一个约定俗成的说法，将电源纹波理解为电源模块包括VRM的输出电压的波动,和复杂的供电网络无关，或者说是电源输出的源端（Source端)的电压的波动，电源噪声则是指电源模块工作在实际产品系统中，经过供电分布网络将电源能量输送到芯片管脚处，在芯片管脚处的电压的波动，或者简单说是电源输出的末端(Sink端)的电压的波动。
也可以这么说：电压的波动在源端叫纹波（Ripple)，在末端叫噪声（Noise)。
在开关电源的众多的测试项目中，电源纹波和电源噪声是一个重要的测试项。
电源纹波和噪声在示波器上的显示。
一、示波器带宽选择带宽是示波器的最重要的一个指标，理论上来说，只要带宽覆盖被测信号能量的99.9%，测量的误差可以小于3%，即是合适的带宽。
因此，业界也存在着多个带宽选择法则，例如：5倍法则、三倍正弦波频率、 1.8倍法则、1/3法则。
针对不同的测量信号和测量要求适用不同的法则。
根据上升时间和带宽的关系，似乎可以得出结论，带宽越高,测量的误差越小。
但实际上，具体的应用中并非如此。
因为，示波器毕竟不是一个理想的仪器，测量系统本身有噪声。
这些噪声包括放大器的噪声， ADC的噪声，有源探头的噪声，探头地线感应的空间辐射噪声及地环路耦合的传导噪声从信噪比的角度理解，只有当被测信号的能量远大于示波器测量系统本身带来的噪声能量的时候即信噪比足够大的时候，选择的带宽才是合适的。
电源纹波测量的带宽选择取决于电源开关管的上升时间，测量纹波的带宽等于测量开关管的带宽。
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怎样区别电源输出的纹波和噪声？
纹波：
是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。
指在额定输出电压、电流的情况下，输出电压中的交流电压的峰值。
狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。
噪声
噪声：对于电子线路中所标称的噪声，可以概括地认为，它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。
最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号，称为噪声。
但是，一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关，因而，后来人们逐步扩大了噪声概念。
例如，把造成视屏幕有白斑条纹的那些电子信号也称为噪声。
可能以说，电路中除目的的信号以外的一切信号，不管它对电路是否造成影响，都可称为噪声。
由于开关电源的开关管工作在高频的开关状态，每一个开关过程，电能从输入端被泵到输出端，在输出电容上形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，而且此波动的频率与开关管的开关频率相同，这个波动就是输出纹波，是叠加在输出直流上的交流成分，纹波的幅值是该交流成。