浅析电源噪声的探测方案

2014-10-08 16:03:18来源: ednchina
在板级的电源噪声测试时,选择准确的探测方案是非常关键的,在《电源噪声测量的挑战及解决之道》中,已经详细的介绍了电源纹波、电源噪声、电源配送网络(Power Distribution Network,简称PDN)的相关概念以及推荐的电源噪声测试方案,在文中,使用了三种方案测量主板上CPU的电源噪声,最佳的方案还是1倍衰减的无源50欧传输线探头,如图1所示。

使用无源的50欧传输线探头时,示波器的通道设为DC50欧;由于是在板级测量电源噪声,使用带宽500MHz以上的示波器即可;采样率为2.5GSa/s,可以实现1.25G的奈奎斯特带宽;示波器时基设为1ms/div,可以一次捕获10ms时长的信号,完整的测量1个工频周期内的噪声(交流电50Hz通过AC-DC-DC转换后,整流与稳压后为100Hz,其周期为10ms),此时,示波器的存储深度为25Mpts。

无源50欧传输线探头

在电源噪声测试时,探测点通常为靠近IC的电源和地焊盘,比如IC附近的去耦电容的两个pin。一种方法是直接焊接同轴电缆到POWER和GND的焊盘上测试电源噪声,这是一种低成本的方案,缺点是每测量一次都需要重新焊接,效率较低;

另一种替代的方案是使用定制的无源传输线探头。如图2所示为和创定制的无源传输线探头,其探针可直接点测0603电容的两端,测量电源噪声非常方便快捷。该探头有直流耦合和交流耦合两种选择,如果使用的示波器必须隔直后测量电源噪声,可以使用后者。

对于低电压电源的噪声测试,以下为各种测试方案,排前面的为优选的测试方案。

1. 低噪声12位ADC示波器(比如HDO4000) + 1倍衰减无源传输线探头

2. 常规8位ADC示波器 + 1倍衰减无源传输线探头

3. 常规8位ADC示波器 + 隔直电容 + 1倍衰减无源传输线探头

使用方案3的原因是:由于部分实时示波器的垂直刻度为5mV/div时,偏置电压在1V以内,无法测量高于1V的电源噪声,所以,需要使用隔直电容隔离电源噪声的直流成份后再测量。这种测试方法的缺点为隔直电容可能会影响测试结果,选择不同的电容可能有不同的测试结果,接下来将分析不同隔直电容时的噪声测试结果,供读者参考。

[1] [2]

关键字:电源噪声  噪声测试  隔直电容

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1008/article_9635.html
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