开关电源的纹波噪声的产生和测试方法
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。
电源纹波测试方法
电源纹波测试方法一、测试原理电源纹波是指电源输出中存在的交流成分，通常以峰-峰值或以效值表示。
电源输出的纹波主要来自于电源输入端的交流信号的泄露、输入与输出之间的耦合和电源内部的开关噪声。
通过测试电源的纹波水平，可以判断电源产品是否满足电磁兼容性的要求，确保电源输出的稳定性。
二、测试设备1.示波器：用于测量电源输出波形。
2.电压探头：连接示波器和电源输出端，用于测量输出纹波电压。
3.负载：连接电源输出端，用于模拟实际负载情况。
三、测试步骤1.根据电源的额定输出电压和额定负载电流设置负载参数，并连接负载至电源输出端。
2.将电压探头的地端连接至电源输出端的地。
3.将电压探头的信号端连接至示波器的通道，并设置示波器的垂直缩放范围和水平扫描速度。
4.打开电源，并等待电源输出稳定。
5.调整示波器的触发方式和触发电平，确保波形稳定。
6.通过示波器观察和记录电源输出的纹波波形。
四、测试结果分析1.观察波形图，判断纹波水平是否超出规定范围。
一般而言，工业级电源的输出纹波应控制在百毫伏至几百毫伏之间。
2.测量并计算纹波电压的峰-峰值或效值。
对于线性电源，其纹波电压一般以峰-峰值表示；对于开关电源，其纹波电压一般以效值表示。
3.将测试结果与国家或行业标准进行比较，判断电源是否符合要求。
五、测试注意事项1.在进行纹波测试之前，要确保电源已经达到稳定工作状态。
2.测试时要选用适当的负载，以模拟实际工作状态。
3.示波器的设置要合理，以确保测试结果的准确性。
4.在测试过程中，要注意电源输出的保护功能，避免电源受到过大的负载损害。
5.在测试结果分析时，要注意与标准规定进行对比，以确保电源的质量和稳定性。
总结：电源纹波测试是电源产品开发中不可忽视的一环，通过测试可以判断电源的输出稳定性和满足电磁兼容性的要求。
通过适当的测试步骤和设备，以及合理的测试结果分析，可以确保电源产品的质量和可靠性。
一文搞定开关电源纹波的产生、测量及抑制
一文搞定开关电源纹波的产生、测量及抑制（开关电源）纹波不可避免，我们最终的目的是要把输出纹波降低到可以忍受的程度，达到这个目的最根本的解决方法就是要尽量避免纹波的产生，首先要清楚开关电源纹波的种类和产生原因。
上图是开关（电源）中最简单的拓扑结构-buck降压型电源随着SWITCH的开关，电感L中的（电流）也是在输出电流的有效值上下波动的。
所以在输出端也会出现一个与SWITCH同频率的纹波，一般所说的纹波就是指这个，它与输出（电容）的容量和ESR有关系。
这个纹波的频率与开关电源相同，范围为几十到几百KHz。
另外，SWITCH一般选用双极性（晶体管）或者（MOSFET），不管是哪种，在其导通和截止的时候，都会有一个上升时间和下降时间。
这时候在电路中就会出现一个与SWITCH上升下降时间的频率相同或者奇数倍频的噪声，一般为几十MHz。
同样（二极管）D在反向恢复瞬间，其等效电路为电阻电容和电感的串联，会引起谐振，产生的噪声频率也为几十MHz。
这两种噪声一般叫做高频噪声，幅值通常要比纹波大得多。
如果是AC／（DC）变换器，除了上述两种纹波（噪声）以外，还有AC噪声，频率是输入AC电源的频率，为50～60Hz左右。
还有一种共模噪声，是由于很多开关电源的功率器件使用外壳作为散热器，产生的等效电容导致的。
开关电源纹波的测量基本要求：使用（示波器）AC（耦合）20MHz带宽限制拔掉探头的地线1.AC耦合是去掉叠加的直流电压，得到准确的波形。
2.打开20MHz带宽限制是防止高频噪声的干扰，防止测出错误的结果。
因为高频成分幅值较大，测量的时候应除去。
3.拔掉示波器探头的接地夹，使用接地环测量，是为了减少干扰。
很多部门没有接地环，如果误差允许也直接用探头的接地夹测量。
但在判断是否合格时要考虑这个因素。
还有一点是要使用50Ω终端。
示波器的（资料）上介绍说，50Ω模块是除去DC成分，精确测量AC成分。
但是很少有示波器配这种专门的探头，大多数情况是使用标配100KΩ到10MΩ的探头测量，影响暂时不清楚。
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。
降低电源纹波噪声只需三步
降低电源纹波噪声只需三步
在应用电源模块常见的问题中，降低负载端的纹波噪声是大多数用户都关心的。
那么模块的纹波噪声该如何降低?下文为大家从纹波噪声的波形、测试方式、模块设计及应用的角度出发，阐述几种有效降低输出纹波噪声的方法。
一、电源的纹波与噪声介绍
纹波和噪声即：直流电源输出上叠加的与电源开关频率同频的波动为纹波，高频杂音为噪声。
具体如图1 所示，频率较低且有规律的波动为纹波，尖峰部分为噪声。
图1
二、纹波噪声的测试方法
对于中小微功率模块电源的纹波噪声测试，业内主要采用平行线测试法和靠接法两种。
其中，平行线测试法用于引脚间距相对较大的产品，靠测法用于模块引脚间距小的产品。
但不管用平行线测试法还是靠测法，都需要限制示波器的带宽为
20MHz。
具体如图2 和图3 所示。
图2 平行线测试法
注1：C1 为高频电容，容量为1μF;C2为钽电容，容量为10μF。
注2：两平行铜箔带之间的距离为2.5mm，两平行铜箔带的电压降之和应小于输出电压的2%。
图3 靠测法
三、去除地线夹测试的区别。
开关电源纹波测试方法
开关电源纹波测试方法
开关电源的纹波测试方法如下：
1. 准备测试设备：需要一台示波器和一个负载电阻。
2. 连接测试设备：将示波器的探头连接到开关电源的输出端，将负载电阻连接到开关电源的输出端和地线之间。
3. 调整示波器：选择合适的示波器探头放大倍数和时间基准，确保能够观察到电源输出的纹波。
4. 设置电源负载：根据开关电源的额定输出电流和电压，选择一个适当的负载电阻值。
确保负载电阻不会超过开关电源的额定功率。
5. 测量纹波：打开开关电源，观察示波器上的波形。
通常，纹波的峰-峰值（Peak-to-Peak）或峰值（Peak）被用来描述纹波的大小。
6. 记录结果：将纹波的数值记录下来，并与开关电源的规格进行比较，以确定其纹波是否在规定范围内。
7. 分析结果：如果纹波超过规定范围，可能需要考虑采取一些措施来降低纹波，例如添加滤波电路或改变开关频率等。
需要注意的是，开关电源的纹波测试方法可能会因具体的产品和测试要求而有所不同，因此在进行测试时应根据具体情况进行调整。
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法关键字：噪声纹波开关电源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。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。
目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。
由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等)，但是各生产厂家都采用示波器测量法，仅测量装置上不完全相同，因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准，即企业标准。
用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。
它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。
有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。
图2 示波器测量框图从图2来看，似乎与其他测波形电路没有什么区别，但实际上要求不同。
电源纹波噪声都是来自这5个方面!
电源纹波噪声都是来自这5个方面！
一.什么是纹波?
纹波(ripple)的定义是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。
它主要有以下害处：
1.1．容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生更多的危害；
1.2．降低了电源的效率；
1.3．较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器；
1.4．会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作；
1.5．会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。
二、纹波的表示方法
可以用有效值或峰值来表示，或者用绝对量、相对量来表示；
单位通常为：mV
例如：
一个电源工作在稳压状态,其输出为12V5A，测得纹波的有效值为10mV，这10mV就是纹波的绝对量，而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/12V=0.12%。
三、纹波的测试方法
3.1．以20M示波器带宽为限制标准，电压设为PK-PK(也有测有效值的)，去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路，像一个天线接收杂讯，引入一些不必要的杂讯)，使用接地环（不使用接地环也可以，不过要考虑其产生的误差），在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容，用示波器的探针直接进行测试；如果示波器探头不是直接接触输出点，应该用双绞线，或者50Ω同轴电缆方式测量。
四、开关电源纹波的主要分类。
开关电源纹波噪声测试方法
开关电源纹波噪声测试方法我折腾了好久开关电源纹波噪声测试这事儿，总算找到点门道。
最开始的时候啊，我真是瞎摸索。
我就知道得找个示波器来测，心想这能有多难呢。
就随便拿了个示波器，把探头往电源输出那一端一接，我以为就能看到准确的纹波噪声了，结果大错特错。
那显示出来的数值啊，看起来就很不靠谱。
后来才明白，探头的接地方式太重要了。
如果接地没接好，那测出来的结果就全乱套了。
就好比你要量一个东西的长度，但是尺子没放正一样。
后来我又试了一次，这次我特别注意探头的接地。
我把探头的接地弹簧尽量靠近测试点接地。
这就像是你去钓鱼，要把鱼钩尽可能靠近鱼多的地方一样。
但是又碰到新问题了，测试环境干扰太大了。
周围有其他设备开着的时候，示波器上的波形看起来就有很多毛刺，根本分不清哪些是真正的纹波噪声，哪些是干扰。
又失败了几次后，我就想啊，得把测试环境弄得干净点。
我专门挑了个周围没有什么大型电气设备运行的时间去测试。
还把开关电源单独放在一个绝缘的台子上，减少和其他物体的耦合。
这就像是你要安静地做一件事，就找个没人打扰的小角落一样。
同时呢，示波器的带宽限制也很重要。
我最开始没管这个，后来设置了合适的带宽限制后，发现波形看起来就清晰多了。
我不确定每个型号的示波器这个操作是不是都一样，反正我这个示波器得仔细看说明书才能搞定这个带宽设置呢。
再一个就是测试点的选取。
我最开始就在电源输出线随便找个地方接探头，其实最好是在电容后面，也就是电源滤波之后的地方测。
这地方更能反映纹波经过滤波后的真实情况，就好比你要检测经过净化器后的空气，肯定是要在净化器出风口处检测最准确。
还有采样率，这个设置不好也会影响结果。
要是采样率太低，波形细节就显示不出来，就好像你用低像素的相机拍照，很多细节都看不到了。
我还在不断摸索，但是现在按照这些法子来测试，结果已经靠谱多了。
这就是我在开关电源纹波噪声测试里的一些尝试和经验啦。
降低电源纹波噪声的一些常用方法
降低电源纹波噪声的一些常用方法在应用电源模块常见的问题中，降低负载端的纹波噪声是大多数用户都关心的。
下文结合纹波噪声的波形、测试方式，从电源设计及外围电路的角度出发，阐述几种有效降低输出纹波噪声的方法。
1、电源的纹波与噪声图示纹波和噪声即：直流电源输出上叠加的与电源开关频率同频的波动为纹波，高频杂音为噪声。
具体如图1所示，频率较低且有规律的波动为纹波，尖峰部分为噪声。
图12、纹波噪声的测试方法对于中小微功率模块电源的纹波噪声测试，业内主要采用平行线测试法和靠接法两种。
其中，平行线测试法用于引脚间距相对较大的产品，靠测法用于模块引脚间距小的产品。
但不管用平行线测试法还是靠测法，都需要限制示波器的带宽为20MHz，同时需要去掉地线夹。
具体如图2和图3所示。
图2 平行线测试法注1：C1为高频电容，容量为1μF;C2为钽电容，容量为10μF。
注2：两平行铜箔带之间的距离为2.5mm，两平行铜箔带的电压降之和应小于输出电压的2%。
图3靠测法3、去除地线夹测试的区别测试纹波噪声需要把地线夹去掉，主要是由于示波器的地线夹会吸收各种高频噪声，不能真实反映电源的输出纹波噪声，影响测量结果。
下面的图4和图5分别展示了对同一个产品，使用地线夹及取下地线夹测试的巨大差异。
图4 使用地线夹测试-示波器垂直分辨率200mv/div图5 去除地线夹测试-示波器垂直分辨率50mv/div4、设计上PCB布局的影响好与坏的PCB布局，是设计上影响纹波噪声的关键因素。
差的PCB布局如图6所示，变压器输出的地，直接通过过孔连到背部的地平面，地平面连接电源的输出引脚。
此布局在输出5V/2A的负载下，实测电源尖峰达1.5V VP-P。
图6 差的PCB布局如图7 所示是比较好的PCB布局，调整了变压器的位置，将变压器输出地通过两个电容后，再回到地平面和输出引脚相连。
实测在相同5V/2A输出的负载下，噪声已降到60mV VP-P，差别显著。
开关电源纹波测试方法
开关电源纹波测试方法
一、开关电源纹波测试方法
1、测试目标：测试开关电源的纹波性能是否达到要求。
2、测试仪器：普尔兹技术有限公司电能质量分析仪（详见附录1）
3、测试环境：
（1）室内温度：常温
（2）室内湿度：50％
（3）室内噪声：小于50dB
4、测试电源：
（1）电源输入电压/频率：220V/50HZ
（2）电源输出电压：2-4V
（3）电源纹波含量：小于90%
5、测试步骤：
（1）打开电源，将电能质量分析仪连接到电源输出端，调节参数；
（2）调节电源输出电压，设置测试频率，启动电能质量分析仪；
（3）在电能质量分析仪画出纹波图像，观察纹波的形状，测量纹波峰峰值，以及与基波比值，判断纹波是否符合要求；
（4）统计纹波含量，如果小于90%，则测试合格，否则测试不通过。
6、注意事项：
（1）测试前，应将电能质量分析仪的参数调节至合适的状态；
（2）测试过程中，应注意安全，不要接触电源的电极；
（3）测试结束后，应将电能质量分析仪的参数调节至合适的状态，以保证测试仪器的精度。
正确测量开关电源纹波的方法
正确测量开关电源纹波的方法原文标题：正确而又优雅地测试电源纹波本文试图阐述开关电源设计与测试中的若干细节问题，这是一些比较容易被忽视的小细节。
一、纹波的测量（一）、纹波的组成成分电源性能的最直观的表现是电源纹波，所谓电源的纹波就是指电源输出电压的波动。
如果是开关电源，输出纹波是有规律的摆动，摆动的频率等于开关频率。
纹波的形成是因为电流流过输出电容在电容的ESR上所引起的压降，开关电源中不断地有脉动的电流流经电容，所以它的纹波的频率等于开关频率。
图1、开关频率为500KHZ的开关电源的输出纹波然后，细心的你还会发现，脉动的电压波动上叠加了细细的“针针”，这是开关电源开关信号所引起的开关噪音。
因此，准确地说，电源的输出波动实际上有两个部分组成，纹波与噪音。
图2、电源的输出波动的分解前面已提及纹波的形成是因为脉动的电流流过输出电容，然后在电容的ESR上所形成的压降，所以要想消灭纹波是不可能的，只能是尽可能地去减小。
而叠加在纹波上的噪音却是有机会得到改善的，在开关电源中，开关管引起的开关噪音会叠加到输出电压上，然后因为其频率很多，很难被滤波器滤除，所以容易扩散至整个PCB板子，引起EMC问题。
关于开关噪音的改善，下文再详细阐述。
在想办法解决问题之前，我们需要获得准确的信息来作决策的依据，错误的信息输入必将得到更加错误的决定。
（二）、如何正确地测量电源的输出电压的纹波？为了叙述的方便，我们一般把输出电压的波动统称为纹波，但是我们在内心深处必须时刻有一个根深蒂固的概念，我们在测试时实际上是为了获取两个信息：纹波电压以及噪音。
纹波电压的形成与脉动电流和电容的ESR相关，所以在测试时需要分别测试不同负载电流下的纹波电压，这是基于不同的脉动电流的考量。
最需要的注意的是不要人为地增加ESR，所以测试时需要在输出电容的两端就近测量，否则路径会额外增加ESR值。
噪音的形成与开关路径上的寄生电感相关，所以在测试时需要注意不能引进额外的寄生电感，否则测试所得的开关噪音会大于实际值。
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：
开关电源的纹波噪声及测试方法
开关电源的纹波和噪声来源：今日电子／21ic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。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。
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开关电源的纹波噪声的产生和测试方法随着电子技术的发展，开关电源在向着小体积、高功率密度方面发展，这就要求电源的开关频率更一步提高，从而导致电源在开关动作时产生较高的噪声干扰。
由于目前还没有测试开关电源纹波和噪声的工业标准，测试结构和方法的不同会导致严重的错误和混淆。
1.开关电源纹波噪声产生的原因
开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面含有交流成分，这就是纹波和噪声。
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。
图1纹波噪声波形
如上图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（上面叠加了很多高频谐波分量）。
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。
2、纹波和噪声的测试
在开关电源纹波和噪声的测试时首先应先确保示波器获得极少的高频成分，由于高频成分可由示波器的探头地形成的地线环放大，这就意味着示波器探头的地线可能在不正确的线路时导致几百毫伏的噪声尖峰。
通常客户在对电源纹波噪声测试时直接将示波器探头地线夹在开关电源地线上，另一端直接接在正输出电压端，这是一种不正确的方法，因为探头的地线夹获取了辐射噪声，示波器探头的地线构成的环路像天线一样工作，从而引入了并放大了外界的噪声干扰。
所以必须采用正确的测试方法得到开关电源实际的纹波噪声。
为了防止高频噪声通过示波器探头影响测试结果，在进行纹波噪声测试时先将示波器带宽设置为20MHz。
目前业内对纹波噪声的测试方法主要有邮电部推荐的双绞线测试法和贝尔实验室推荐的平行线测试法。
2.1双绞线测试法
图2双绞线测试法
如图3所示双绞线测试法，采用300mm（12英寸）长、#16AWG线规组成的双绞线与被测开关电源的+OUT及-OUT连接，在+OUT与-OUT之间接上阻性假负载。
在双绞线末端接一个4TμF电解电容（钽电容）后输入带宽为20MHz 的示波器。
在测量点连接时，一端要接在+OUT上，另一端接到地平面端。
2.2平行线测试法
图3平行线测试法
平行线测试法如图3所示。
C1是多层陶瓷电容（MLCC），容量为1μF，C2是钽电解电容或铝电解电容，容量是10μF。
两条平行铜箔带的电压降之和小于输出电压值的2%。
该测量方法与实际工作环境比较接近。
在对纹波噪声测试中，外界环境及测试方法对结果的影响是比较大的，所以应按照开关电源厂商给出的测试方法进行测试，但在开关电源的应用中，由于系统对纹波噪声的不同要求，在某些场合下需要很小纹波噪声的开关电源，应用时应根据实际需求对电源的纹波噪声进行抑制，一般情况可在电源的输入输出端加Π型滤波电路抑制纹波噪声。