纹波和杂讯检测
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发布时间:2025-05-24 03:19:25 更新时间:2025-05-23 03:19:25
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在电子电路设计和电源系统开发中,纹波(Ripple)和杂讯(Noise)是影响设备性能与可靠性的关键参数。纹波通常指直流电源输出中的交流分量,由开关电源、滤波电路不完善或负载变化引起;而杂讯则是高频随机干扰信号,可能来源于电磁辐射、接地不良或器件内部噪声。过高的纹波和杂讯会导致设备误动作、信号失真、发热加剧甚至元件损坏。因此,精准的检测与分析是优化电路设计、提升产品稳定性的基础。
随着电子设备向高频化、高密度化发展,对纹波和杂讯的抑制需求日益严格。例如,在通信设备、医疗仪器、新能源汽车等领域,相关参数的检测不仅是质量控制的核心环节,更直接关系到系统的安全性和用户体验。通过科学规范的检测流程,可以量化评估电源质量、定位干扰源,并为后续改进提供数据支持。
纹波和杂讯检测通常包含以下核心项目:
1. 纹波电压:测量直流电源输出中叠加的交流电压幅值,包括峰峰值(Vpp)和有效值(RMS); 2. 杂讯频谱分析:通过频域分析确定干扰信号的频率分布及能量强度; 3. 信噪比(SNR):评估有用信号与背景噪声的比例; 4. 瞬态响应特性:观察负载突变时的电压波动恢复时间; 5. 共模与差模噪声:区分噪声在电路中的传导路径。
常用的检测设备包括:
1. 示波器:高带宽数字示波器(如≥1GHz)用于捕捉纹波时域波形,需配合低噪声探头; 2. 频谱分析仪:分析杂讯的频域特性,识别高频干扰源; 3. 网络分析仪:评估电源系统的阻抗特性与稳定性; 4. 高精度电压表:测量微小纹波电压的RMS值; 5. 近场探头:定位PCB板或线缆中的电磁辐射源。
检测需遵循标准化操作流程:
1. 环境准备:在屏蔽室内进行测试,避免外部电磁干扰; 2. 仪器校准:确保探头和设备的精度符合检测要求; 3. 采样设置:示波器带宽限制为20MHz(模拟实际电路带宽),采用AC耦合模式,设置合适的时基和垂直分辨率; 4. 信号捕获:使用短接地弹簧探头,减小环路面积,记录稳定状态下的纹波波形; 5. 数据分析:通过FFT变换获取杂讯频谱,结合标准限值判断是否符合要求。
主要参考以下国际与行业标准:
1. IEC 61000系列:电磁兼容性(EMC)测试标准,规定传导噪声限值; 2. MIL-STD-461G:军用设备电源噪声测试规范; 3. JESD 282-B:针对数字IC电源完整性的纹波测量方法; 4. ISO 7637-2:汽车电子电源瞬态抗扰度测试标准; 5. 企业自定义标准:根据产品应用场景(如5G基站、数据中心)制定更严苛的内部指标。
检测过程中需注意:
1. 避免探头引入额外噪声,推荐使用差分探头或专用电流探头; 2. 测试点应尽量靠近待测器件(DUT)的电源引脚; 3. 长期监测时需考虑温度漂移对测量结果的影响; 4. 对高频杂讯需结合时域与频域综合分析,排除假性信号干扰。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
证书编号:ISO9001-2024001
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