
【計】 power supply noise
electrical source; power source; power supply
【計】 power source; power supply; PS; supply power
【化】 current source; electric source; power source; power supply
supply source
【計】 noise
【化】 noise; unpitched sound
電源噪聲(Power Supply Noise)是電子工程領域的關鍵概念,指電源系統中因電壓或電流波動産生的非理想高頻幹擾信號。其英文術語包含"power noise"和"power supply ripple",前者側重幹擾的隨機性特征,後者強調周期性波動成分。根據IEEE标準1156-2019,電源噪聲主要由開關電路瞬态響應、負載突變及電磁耦合引起,典型頻率範圍覆蓋10kHz至100MHz。
在電路設計中,電源噪聲會導緻三大核心問題:1)數字信號時序偏移,據《高速數字設計》記錄,5mV噪聲可使時鐘抖動增加0.3ps;2)模拟電路信噪比劣化,特别是ADC/DAC轉換精度下降;3)電磁輻射超标風險,美國FCC認證測試顯示30MHz頻段噪聲超标案例中38%源自電源設計缺陷。
工程實踐中常采用時域分析(TDR)與頻域分析(VNA測量)相結合的方法評估噪聲水平。國際整流器公司(Infineon)的應用指南建議,多層闆設計中電源完整性優化可使系統級噪聲降低40-60dB。當前研究趨勢顯示,寬禁帶半導體器件(如GaN)的普及使噪聲頻譜向更高頻段遷移,這對傳統測量方法提出了新挑戰。
電源噪聲是電子系統中普遍存在的幹擾現象,其核心概念和特性可歸納如下:
電源噪聲指電源系統輸出端或傳輸過程中産生的非預期電壓/電流波動。與周期性紋波不同,它具有隨機性和寬頻譜特性(10kHz-150MHz),可能包含瞬态幹擾(上升速度快、持續時間短)。例如在傳感器中,這類噪聲會導緻測量數據失真。
分類依據 | 類型說明 |
---|---|
傳播方向 | 外界引入幹擾(如電網波動) 設備内部産生(如芯片工作噪聲) |
傳導模式 | 串模幹擾(線間噪聲) 共模幹擾(線地間噪聲) |
頻率特性 | 低頻噪聲(<1MHz) 高頻噪聲(>1MHz) |
在芯片管腳處,噪聲可能比原始紋波高10倍以上,導緻:
提示:實際應用中需結合示波器測量(帶寬>200MHz)和頻譜分析來定位噪聲源。
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