噪聲頻譜密度和信噪比是兩種測(cè)量聲音噪聲的常用技術(shù)。噪聲頻譜密度是一種以頻率為基礎(chǔ)的技術(shù),它可以幫助我們了解聲音的特性,以及噪聲的頻率分布。信噪比是一種以信號(hào)強(qiáng)度為基礎(chǔ)的技術(shù),它可以幫助我們了解聲音的強(qiáng)度,以及噪聲的信號(hào)強(qiáng)度。
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,電源噪聲問(wèn)題愈發(fā)凸顯,嚴(yán)重影響著設(shè)備的性能與穩(wěn)定性。從智能手機(jī)、筆記本電腦到工業(yè)控制設(shè)備、醫(yī)療儀器,各類(lèi)電子設(shè)備都面臨著電源噪聲的挑戰(zhàn)。例如,在醫(yī)療成像設(shè)備中,電源噪聲可能導(dǎo)致圖像出現(xiàn)干擾條紋,影響診斷準(zhǔn)確性;在通信基站中,電源噪聲會(huì)干擾信號(hào)傳輸,降低通信質(zhì)量。因此,解決電源噪聲問(wèn)題刻不容緩。
EMI 濾波器,這一看似簡(jiǎn)單的電子元件,實(shí)則蘊(yùn)含著高科技的智慧。它如同電子世界的 “清道夫”,主要應(yīng)用于電源線和信號(hào)線上。其工作原理基于電感、電容等元件的巧妙組合,宛如一場(chǎng)精密的交響樂(lè)演奏。電感對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)出高阻抗,如同堅(jiān)固的路障,阻礙噪聲前行;電容則對(duì)高頻信號(hào)表現(xiàn)出低阻抗,將噪聲巧妙地 “短路” 到地或另一條線,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻噪聲的精準(zhǔn)捕捉與濾除。通過(guò)這種方式,EMI 濾波器為電子設(shè)備構(gòu)建起一道堅(jiān)不可摧的電磁屏障,確保設(shè)備內(nèi)部電路免受干擾,穩(wěn)定高效地運(yùn)行,同時(shí)防止設(shè)備成為電磁污染源,維護(hù)周?chē)姶怒h(huán)境的和諧與平衡。
在當(dāng)今的電子設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域,電源的高效性與穩(wěn)定性始終是工程師們關(guān)注的核心要點(diǎn)。對(duì)于眾多對(duì)噪聲極為敏感的設(shè)備而言,找到一款既能提供高效動(dòng)力支持,又能確保低噪聲穩(wěn)定運(yùn)行的電源,無(wú)疑是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這一探索過(guò)程中,帶有次級(jí) LC 濾波器的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器逐漸嶄露頭角,展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與潛力。然而,如何進(jìn)一步挖掘其潛力,使其在電源供應(yīng)方面發(fā)揮出更為卓越的效能,成為了當(dāng)下亟待解決的重要課題。
開(kāi)關(guān)電源(SMPS)憑借高效、小型化的優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中。但開(kāi)關(guān)電源在工作時(shí),因高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作、元器件特性等因素,容易產(chǎn)生噪聲。這些噪聲不僅會(huì)影響自身性能,還可能干擾周邊電子設(shè)備,因此準(zhǔn)確測(cè)量開(kāi)關(guān)電源中的噪聲至關(guān)重要。下面將詳細(xì)介紹測(cè)量開(kāi)關(guān)電源噪聲的相關(guān)知識(shí)和具體方法。
在電子設(shè)備的電源供應(yīng)領(lǐng)域,如何實(shí)現(xiàn)高效且穩(wěn)定的供電一直是工程師們不懈追求的目標(biāo)。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器因其較高的效率在眾多應(yīng)用中得到廣泛使用,然而,其固有的噪聲問(wèn)題卻常常成為限制其進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸。尤其是在為對(duì)噪聲極為敏感的設(shè)備,如 ADC、PLL 或 RF 收發(fā)器等供電時(shí),開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲可能會(huì)顯著降低這些設(shè)備的性能。為了解決這一問(wèn)題,在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的輸出端增加次級(jí) LC 濾波器成為一種常見(jiàn)的做法,它能夠有效減少紋波和抑制噪聲。但是,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中,二級(jí) LC 輸出濾波器也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),如功率級(jí)傳輸函數(shù)建模為不穩(wěn)定的四階系統(tǒng),若考慮電流環(huán)路的采樣數(shù)據(jù)效應(yīng),完整的控制至輸出傳遞函數(shù)甚至?xí)優(yōu)槲咫A系統(tǒng),這使得系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證。那么,是否存在一種方法,能讓帶有次級(jí) LC 濾波器的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器在保證高效的同時(shí),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且低噪聲的電源供應(yīng)呢?答案是肯定的,有一種創(chuàng)新的混合反饋方法可以達(dá)成這一目標(biāo)。
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,對(duì)于電源穩(wěn)定性和低噪聲的要求日益嚴(yán)苛。低壓差穩(wěn)壓器(LDO)作為一種關(guān)鍵的電源管理器件,廣泛應(yīng)用于為高速時(shí)鐘、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、壓控振蕩器(VCO)和鎖相環(huán)(PLL)等對(duì)電源噪聲極為敏感的電路供電。噪聲問(wèn)題對(duì)于高性能模擬電路的設(shè)計(jì)人員而言,是一個(gè)至關(guān)重要的挑戰(zhàn),因?yàn)榧词故俏⑿〉脑肼曇部赡芨蓴_這些精密電路的正常工作,導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。因此,降低 LDO 的輸出噪聲成為提升整個(gè)電子系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
在弱信號(hào)模擬電路中,噪聲是影響電路性能的關(guān)鍵因素。電路噪聲可能導(dǎo)致信號(hào)失真、精度下降,甚至使電路無(wú)法正常工作。而供電方式的選擇對(duì)弱信號(hào)模擬電路的噪聲水平有著至關(guān)重要的影響。不同的供電方式會(huì)引入不同類(lèi)型和程度的噪聲,因此,深入研究各種供電方式對(duì)電路噪聲的影響,對(duì)于優(yōu)化弱信號(hào)模擬電路設(shè)計(jì)、提高電路性能具有重要意義。
在現(xiàn)代電子設(shè)備的蓬勃發(fā)展進(jìn)程中,DCDC 開(kāi)關(guān)電源憑借其效率高、體積小、成本低等顯著優(yōu)勢(shì),在通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子以及工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域獲得了極為廣泛的應(yīng)用。然而,隨著電子設(shè)備朝著高頻化、集成化和小型化的方向不斷邁進(jìn),DCDC 開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題也日益凸顯,逐漸成為制約其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。尤其是輸入前端噪聲,不僅會(huì)對(duì)電源本身的性能產(chǎn)生不良影響,還可能通過(guò)傳導(dǎo)或輻射的方式干擾周邊的電子設(shè)備,甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此,深入研究 DCDC 開(kāi)關(guān)電源輸入前端噪聲的產(chǎn)生機(jī)理、傳播路徑以及有效的抑制方法,對(duì)于提高電源的可靠性和電磁兼容性具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
在電子設(shè)備的電源系統(tǒng)中,電源濾波電路扮演著極為關(guān)鍵的角色。它能夠有效去除電源中的各類(lèi)噪聲和紋波,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定、純凈的直流電源,保障設(shè)備的正常運(yùn)行。然而,對(duì)電源濾波電路進(jìn)行準(zhǔn)確分析并非易事,需要關(guān)注多個(gè)重要問(wèn)題。
在現(xiàn)代電子設(shè)備中,噪聲問(wèn)題已成為影響設(shè)備性能和可靠性的關(guān)鍵因素。無(wú)論是在通信系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備,還是在日常使用的電子產(chǎn)品中,噪聲都可能導(dǎo)致信號(hào)失真、數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,甚至設(shè)備故障。共模濾波器作為一種有效的抗干擾元件,在降低噪聲方面發(fā)揮著重要作用。了解噪聲的產(chǎn)生機(jī)制以及共模濾波器的工作原理和應(yīng)用對(duì)策,對(duì)于提高電子設(shè)備的性能至關(guān)重要。
在電子設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中,噪聲問(wèn)題常常困擾著工程師們。噪聲不僅會(huì)影響電子設(shè)備的性能,導(dǎo)致信號(hào)失真、誤動(dòng)作等問(wèn)題,還可能對(duì)周?chē)碾娮釉O(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。電感和鐵氧體磁珠作為兩種常用的電子元件,在降低噪聲方面發(fā)揮著重要作用。了解它們的工作原理和應(yīng)用對(duì)策,對(duì)于提高電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。
在電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,濾波器的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù),它能夠有效地去除信號(hào)中的噪聲和不需要的頻率成分,確保電路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。而濾波器的設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)關(guān)鍵元件的選型以及它們的連接順序,包括電感、電容、電阻等,這些因素相互關(guān)聯(lián),共同影響著濾波器的性能和特性。
電容是兩個(gè)彼此靠近又相互絕緣的導(dǎo)體。濾波電容是指安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動(dòng)波紋系數(shù)提升高效平滑直流輸出的一種儲(chǔ)能器件。
電源適配器的輸出紋波是指在輸出電壓中存在的一種周期性的振蕩變化。電源適配器的輸出紋波可以影響多個(gè)性能指標(biāo),包括功率質(zhì)量、效率、噪聲、
紋波噪聲是指在電力電子設(shè)備中由于開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作和電容、電感能量的周期性存放釋放導(dǎo)致交流電流和電壓的變化而產(chǎn)生的波動(dòng),也稱(chēng)為交流噪聲。
紋波噪聲是指在電力電子設(shè)備中由于開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作和電容、電感能量的周期性存放釋放導(dǎo)致交流電流和電壓的變化而產(chǎn)生的波動(dòng),也稱(chēng)為交流噪聲。
本文的目的是在高層次上討論在替換通用或精確電壓反饋業(yè)務(wù)放大器時(shí)的三個(gè)考慮因素。這三個(gè)考慮因素包括:輸入階段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、輸出階段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流程技術(shù)。其中每一個(gè)都有潛在的意想不到的后果,可能會(huì)影響操作放大器的性能或功能,或同時(shí)影響給定設(shè)計(jì)中的功能。
PCB接地層在降低噪聲方面的實(shí)際應(yīng)用是電子設(shè)計(jì)和制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。以下是對(duì)其實(shí)際應(yīng)用的詳細(xì)介紹:
紋波(ripple)的定義是指在直流電壓或電流中,疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。