
【计】 power supply noise
electrical source; power source; power supply
【计】 power source; power supply; PS; supply power
【化】 current source; electric source; power source; power supply
supply source
【计】 noise
【化】 noise; unpitched sound
电源噪声(Power Supply Noise)是电子工程领域的关键概念,指电源系统中因电压或电流波动产生的非理想高频干扰信号。其英文术语包含"power noise"和"power supply ripple",前者侧重干扰的随机性特征,后者强调周期性波动成分。根据IEEE标准1156-2019,电源噪声主要由开关电路瞬态响应、负载突变及电磁耦合引起,典型频率范围覆盖10kHz至100MHz。
在电路设计中,电源噪声会导致三大核心问题:1)数字信号时序偏移,据《高速数字设计》记录,5mV噪声可使时钟抖动增加0.3ps;2)模拟电路信噪比劣化,特别是ADC/DAC转换精度下降;3)电磁辐射超标风险,美国FCC认证测试显示30MHz频段噪声超标案例中38%源自电源设计缺陷。
工程实践中常采用时域分析(TDR)与频域分析(VNA测量)相结合的方法评估噪声水平。国际整流器公司(Infineon)的应用指南建议,多层板设计中电源完整性优化可使系统级噪声降低40-60dB。当前研究趋势显示,宽禁带半导体器件(如GaN)的普及使噪声频谱向更高频段迁移,这对传统测量方法提出了新挑战。
电源噪声是电子系统中普遍存在的干扰现象,其核心概念和特性可归纳如下:
电源噪声指电源系统输出端或传输过程中产生的非预期电压/电流波动。与周期性纹波不同,它具有随机性和宽频谱特性(10kHz-150MHz),可能包含瞬态干扰(上升速度快、持续时间短)。例如在传感器中,这类噪声会导致测量数据失真。
分类依据 | 类型说明 |
---|---|
传播方向 | 外界引入干扰(如电网波动) 设备内部产生(如芯片工作噪声) |
传导模式 | 串模干扰(线间噪声) 共模干扰(线地间噪声) |
频率特性 | 低频噪声(<1MHz) 高频噪声(>1MHz) |
在芯片管脚处,噪声可能比原始纹波高10倍以上,导致:
提示:实际应用中需结合示波器测量(带宽>200MHz)和频谱分析来定位噪声源。
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