电源信号完整性测试,信号稳定性测试
1、电源系统噪声余量分析
绝大多数芯片都会给出一个正常工作的电压范围,这个值通常是±5%。老式的稳压芯片的输出电压精度通常是±2.5%,因此电源噪声的峰值幅度不应超过±2.5%。精度是有条件的,包括负载情况,工作温度等限制,因此要有余量。
电源噪声余量计算
比如芯片正常工作电压范围为3.13V到3.47V之间,稳压芯片标称输出3.3V。安装到电路板上后,稳压芯片输出3.36V。那么容许电压变化范围为3.47-3.36=0.11V=110mV。稳压芯片输出精度±1%,即±3.363*1%=±33.6mV。电源噪声余量为110-33.6=76.4mV。
2、电源噪声是如何产生
首先,稳压电源芯片本身的输出并不是恒定的,会有一定的波纹。
第二,稳压电源无法实时响应负载对于电流需求的快速变化。稳压电源芯片通过感知其输出电压的变化,调整其输出电流,从而把输出电压调整回额定输出值。
第三,负载瞬态电流在电源路径阻抗和地路径阻抗上产生的压降,引脚及焊盘本身也会有寄生电感存在,瞬态电流流经此路径必然产生压降,因此负载芯片电源引脚处的电压会随着瞬态电流的变化而波动,这就是阻抗产生的电源噪声。