電源紋波的定義和特點(diǎn)

電源的使用難免不了產(chǎn)生各種各樣的波形，關(guān)于電源里面的細(xì)節(jié)很多，本文主要針對(duì)紋波、噪聲和諧波這三方面進(jìn)行講解。紋波：是附著于直流電平之上的包含周期性與隨機(jī)性成分的雜波信號(hào)。指在額定輸出電壓、電流的情況下，輸出電壓中的交流電壓的峰值。狹義上的紋波電壓，是指輸出直流電壓中含有的工頻交流成分。

噪聲

噪聲：對(duì)于電子線(xiàn)路中所標(biāo)稱(chēng)的噪聲，可以概括地認(rèn)為，它是對(duì)目的信號(hào)以外的所有信號(hào)的一個(gè)總稱(chēng)。最初人們把造成收音機(jī)這類(lèi)音響設(shè)備所發(fā)出噪聲的那些電子信號(hào)，稱(chēng)為噪聲。但是，一些非目的的電子信號(hào)對(duì)電子線(xiàn)路造成的后果并非都和聲音有關(guān)，因而，后來(lái)人們逐步擴(kuò)大了噪聲概念。例如，把造成視屏幕有白斑條紋的那些電子信號(hào)也稱(chēng)為噪聲?？赡芤哉f(shuō)，電路中除目的的信號(hào)以外的一切信號(hào)，不管它對(duì)電路是否造成影響，都可稱(chēng)為噪聲。例如，電源電壓中的紋波或自激振蕩，可對(duì)電路造成不良影響，使音響裝置發(fā)出交流聲或?qū)е码娐氛`動(dòng)作，但有時(shí)也許并不導(dǎo)致上述后果。對(duì)于這種紋波或振蕩，都應(yīng)稱(chēng)為電路的一種噪聲。

又有某一頻率的無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)，對(duì)需要接收這種信號(hào)的接收機(jī)來(lái)講，它是正常的目的信號(hào)，而對(duì)另一接收機(jī)它就是一種非目的信號(hào)，即是噪聲。在電子學(xué)中常使用干擾這個(gè)術(shù)語(yǔ)，有時(shí)會(huì)與噪聲的概念相混淆，其實(shí)，是有區(qū)別的。噪聲是一種電子信號(hào)，而干擾是指的某種效應(yīng)，是由于噪聲原因?qū)﹄娐吩斐傻囊环N不良反應(yīng)。而電路中存在著噪聲，卻不一定就有干擾。在數(shù)字電路中。往往可以用示波器觀(guān)察到在正常的脈沖信號(hào)上混有一些小的尖峰脈沖是所不期望的，而是一種噪聲。但由于電路特性關(guān)系，這些小尖峰脈沖還不致于使數(shù)字電路的邏輯受到影響而發(fā)生混亂，所以可以認(rèn)為是沒(méi)有干擾。

當(dāng)一個(gè)噪聲電壓大到足以使電路受到干擾時(shí)，該噪聲電壓就稱(chēng)為干擾電壓。而一個(gè)電路或一個(gè)器件，當(dāng)它還能保持正常工作時(shí)所加的最大噪聲電壓，稱(chēng)為該電路或器件的抗干擾容限或抗擾度。一般說(shuō)來(lái)，噪聲很難消除，但可以設(shè)法降低噪聲的強(qiáng)度或提高電路的抗擾度，以使噪聲不致于形成干擾。

諧波

諧波：是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱(chēng)之為諧波。

諧波產(chǎn)生的原因：由于正弦電壓加壓于非線(xiàn)性負(fù)載，當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線(xiàn)性關(guān)系，基波電流發(fā)生畸變就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。主要非線(xiàn)性負(fù)載有UPS、開(kāi)關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。以上就是紋波、噪聲和諧波的相關(guān)介紹，希望能對(duì)大家有所幫助。

電源紋波和噪聲是電子系統(tǒng)中常見(jiàn)的兩種干擾現(xiàn)象，它們對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性有著重要的影響。

一、電源紋波的定義和特點(diǎn)

電源紋波是指電源輸出電壓在一定時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)。這種波動(dòng)可能是由于電源內(nèi)部的非線(xiàn)性元件、開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率、負(fù)載變化等原因引起的。電源紋波通常以峰-峰值(Vpp)來(lái)表示，即紋波電壓的最大值和最小值之差。

(1)周期性：電源紋波通常具有周期性，其周期與電源的開(kāi)關(guān)頻率或電源內(nèi)部元件的振蕩頻率相同。

(2)幅度：電源紋波的幅度取決于電源的設(shè)計(jì)和負(fù)載條件。一般來(lái)說(shuō)，紋波幅度越小，電源的穩(wěn)定性和可靠性越高。

(3)頻率：電源紋波的頻率通常較低，一般在幾十赫茲到幾千赫茲之間。

(4)影響：電源紋波對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性有很大的影響。紋波幅度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致設(shè)備工作不穩(wěn)定，甚至損壞設(shè)備。

二、噪聲的定義和特點(diǎn)

噪聲是指電子系統(tǒng)中的隨機(jī)干擾信號(hào)。這些干擾信號(hào)可能來(lái)源于電源、信號(hào)源、環(huán)境等。噪聲通常以均方根值(RMS)來(lái)表示，即噪聲電壓的標(biāo)準(zhǔn)差。

(1)隨機(jī)性：噪聲具有隨機(jī)性，其幅度和相位都是隨機(jī)變化的。

(2)寬帶性：噪聲的頻率范圍很寬，從直流到幾十兆赫茲甚至更高。

(3)幅度：噪聲的幅度通常較小，但當(dāng)噪聲累積到一定程度時(shí)，會(huì)對(duì)電子設(shè)備的性能產(chǎn)生影響。

(4)影響：噪聲對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性的影響取決于噪聲的幅度和頻率。在某些情況下，噪聲可能導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作或性能下降。

三、電源紋波和噪聲的區(qū)別

電源紋波主要來(lái)源于電源內(nèi)部的非線(xiàn)性元件、開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率、負(fù)載變化等。而噪聲則來(lái)源于電源、信號(hào)源、環(huán)境等多種因素。

電源紋波具有周期性，其幅度和頻率通常較低。而噪聲具有隨機(jī)性，其幅度和相位都是隨機(jī)變化的，頻率范圍很寬。

電源紋波對(duì)電子設(shè)備的影響主要表現(xiàn)為工作不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。而噪聲對(duì)電子設(shè)備的影響則取決于噪聲的幅度和頻率，可能導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作或性能下降。

電源紋波通常使用示波器進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)觀(guān)察紋波的峰-峰值來(lái)判斷電源的穩(wěn)定性。而噪聲則需要使用頻譜分析儀進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)觀(guān)察噪聲的頻譜分布來(lái)判斷噪聲的影響。

四、電源紋波和噪聲的控制方法

(1)優(yōu)化電源設(shè)計(jì)：選擇高質(zhì)量的電源元件，優(yōu)化電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，降低電源的紋波幅度。

(2)增加濾波器：在電源輸出端增加濾波器，可以有效地降低電源紋波。

(3)調(diào)整負(fù)載：合理調(diào)整負(fù)載，避免負(fù)載突變，可以降低電源紋波。

(1)屏蔽：對(duì)電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行屏蔽，可以減少噪聲的干擾。

(2)濾波：在電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)上增加濾波器，可以降低噪聲的影響。

(3)接地：合理接地，可以減少噪聲的累積和傳播。

(4)布局：合理布局電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)，避免交叉干擾，可以降低噪聲的影響。

五、電源紋波和噪聲對(duì)電子設(shè)備的影響

電源紋波和噪聲對(duì)模擬電路的影響主要表現(xiàn)為信號(hào)失真、噪聲干擾等。在某些情況下，可能導(dǎo)致電路誤動(dòng)作或性能下降。

電源紋波和噪聲對(duì)數(shù)字電路的影響主要表現(xiàn)為時(shí)鐘抖動(dòng)、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等。在某些情況下，可能導(dǎo)致電路工作不穩(wěn)定，甚至損壞設(shè)備。

電源紋波和噪聲對(duì)通信系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為信號(hào)衰減、誤碼率增加等。在某些情況下，可能導(dǎo)致通信質(zhì)量下降，甚至通信失敗。

電源紋波和噪聲對(duì)電源系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為效率降低、熱損耗增加等。在某些情況下，可能導(dǎo)致電源系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至損壞設(shè)備。