產(chǎn)品電源噪聲的主要三大原因

電源是電子產(chǎn)品的心臟，給系統(tǒng)提供源源不斷的能量，但是在使用的時(shí)候，總會(huì)有噪音的干擾，影響電源的使用。今天我們主要了解電源噪聲的三個(gè)主要原因：

第一、電源轉(zhuǎn)換芯片本身的輸出并不是恒定的，而且會(huì)有一定的漣漪。這是由芯片本身決定的。一旦選擇了電源芯片，工程師只能接受這部分噪聲，無(wú)法控制。而，通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，可以減少其對(duì)電路系統(tǒng)的影響。

第二、功率芯片無(wú)法實(shí)時(shí)響應(yīng)負(fù)載電流需求的快速變化(即會(huì)產(chǎn)生噪聲)。功率芯片通過(guò)感測(cè)其輸出電壓的變化來(lái)調(diào)整其輸出電流，從而將輸出電壓調(diào)整回額定輸出值。大多數(shù)常用的穩(wěn)壓器調(diào)整電壓的時(shí)間在毫秒到微秒的數(shù)量級(jí)(也有更小的)。因此，當(dāng)負(fù)載電流的變化頻率在直流到幾百千赫甚至兆赫之間時(shí)，穩(wěn)壓器可以很好地調(diào)節(jié)，使輸出電壓保持穩(wěn)定。負(fù)載瞬態(tài)電流變化的頻率超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)，穩(wěn)壓器的電壓輸出就會(huì)下降，從而產(chǎn)生電源噪聲。

第三、負(fù)載瞬態(tài)電流產(chǎn)生的電壓降對(duì)電源路徑阻抗和地路徑阻抗(通常所說(shuō)的PDN阻抗)的影響。在PCB上的任何電路中，無(wú)論是完整的電源平面還是電源引線，阻抗都是不可避免的。對(duì)于多層板，通常需要提供完整的電源和接地平面。電源輸出端首先連接到電源平面，電源電流通過(guò)電源平面流向負(fù)載電源引腳。

接地路徑與電源路徑相似，不同之處在于電流路徑成為接地平面。完整平面的阻抗是低的，但存在。如果你使用引線而不是平面，路徑上的阻抗會(huì)更高。

另外，管腳和焊盤本身也會(huì)有寄生電感，流過(guò)這條通路的瞬態(tài)電流不可避免地會(huì)產(chǎn)生電壓降，所以負(fù)載芯片的電源引腳處的電壓會(huì)隨著瞬態(tài)電流的變化而波動(dòng)，這就是阻抗產(chǎn)生的電源噪聲。在電源路徑中，負(fù)載芯片的電源引腳處的電壓軌崩潰，在接地路徑中，負(fù)載芯片的接地引腳處的電位與參考地電位不同。

當(dāng)然，電源噪聲的來(lái)源也與熱量和外界干擾有關(guān)。