直流电源纹波和噪声的测量 随着科技的日新月异,电子产品的种类日渐增多,性能也逐步提高,并已渗透到人类生产生活的各方各面。电子产品的内部电路高度集成化,运算速度也越来越快。而工程师在设计下一代电子产品时,对于超低功耗(Ultra-Low Power)以及更快系统时钟和超高数据速率的追求,延续了电源直流电压越来越低、输出电压精度要求越来越高的趋势。 这种趋势让电源设计面临严峻挑战,绝大多数电子产品设计团队现在都需要考虑直流电源的信号完整性问题。开关电源中滤波电路的缺陷以及开关管通断产生的高频噪声,会引起纹波和噪声的产生。这不仅会降低电源效率,而且有可能引发干扰和故障。在数字电路中,直流电源的噪声也会是系统时钟和数据抖动的重要贡献者。 因此,能够拥有一台可测量直流电源微小变化,并能观察到信号更多细节的高精度仪表,同时又对直流电源纹波和噪声的测量方法了如指掌,将会是对电源设计工程师更高的基本要求。 直流电源的自然冷却方式 自然冷却方式是直流电源早期的传统冷却方式,这种方式主要是依靠大的金属散热器来进行直接的热传导式散热。其散热是没有时间滞后,功率元件的温差小,其热应力与热冲击小。但这种方式的主要缺点就是散热片体积和重量大。变压器的绕制为尽可能降低温升,防止温度的上升影响其工作性能,所以其材料选择的裕量较大,变压器的体积和重量也大。整流器的材料成本高,维护更换不方便。 直流电源质量指标之纹波抑制比SR 纹波抑制比反映了稳压器对输入端引入的市电电压的抑制能力,当稳压器输入和输出条件保持不变时,稳压器的纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示,一般用分贝数表示,但是有时也可以用百分数表示,或直接用两者的比值表示。 与其它的失衡量一样,参数规范中的电源抑制比也是针对运算放大器的输入而言的,运算放大器的电源线上的噪声也会对输出信号造成影响,因此必须适当地“抑制”噪声,而电源抑制比就是测量运算放大器抑制这种偏差的程度的量。这个参数反映了电源电压出现一定变化量时输入失衡电压相应产生多大的变化量,在规定为1V的电源电压改变量除以按微伏计的输入失衡电压量,纹波抑制比越大,当输入电源失衡越大时电源的电压偏差就越大,稳定性就越差,因此在输入电压波动较大且负载对电压要求较为严格的场合应重点考虑此项参数。