電源紋波抑制比(PSRR)是輸入電源變化量(以伏為單位)與轉(zhuǎn)換器輸出變化量(以伏為單位)的比值，常用分貝表示。對于高質(zhì)量的D/A轉(zhuǎn)換器，要求開關(guān)電路及運算放大器所用的電源電壓發(fā)生變化時，對輸出的電壓影響極小。通常把滿量程電壓變化的百分數(shù)與電源電壓變化的百分數(shù)之比稱為電源紋波抑制比。
電源抑制比可分為交流電源抑制比和直流電源抑制比,其具體意思如下.交流電源抑制比(ACPSR)先在標(biāo)稱電源電壓(5V)的情況下,讀取一個測量值,然后在電源電壓上疊加一個頻率為100HZ,有效值為200mV的信號,在相同的輸入信號電平下,讀取第二個測量值,按測量誤差公式 "百分誤差=(第二測量值-第一測量值)/第一測量值" 計算得到的百分比誤差即為交流電源抑制比.直流電源抑制比(DCPSR)先在標(biāo)稱電源電壓(5V)的情況下,讀一個測量值,然后使電源電壓變化 5%,在相同的輸入信號電平下讀取第二個測量值,按測量誤差公式(同上題公式)計算得到的百分誤差即為直流電源抑制比.
電源抑制比功用和計算與其它的失衡量一樣,參數(shù)規(guī)范中的電源抑制比也是針對運算放大器的輸入而言的. 運算放大器的電源線上的噪聲也會對輸出信號造成影響，因此必須適當(dāng)?shù)亍耙种啤痹肼?。而電源抑制比就是測量運算放大器抑制這種偏差的程度的量。 一般定義它為：從輸入到輸出的增益除以從電源到輸出的增益。因為運算放大器逐漸出趨向于低壓低功耗，對供電電源的要求也越來越高。這個參數(shù)反映了電源電壓出現(xiàn)一定變化量時輸入失衡電壓相應(yīng)產(chǎn)生多大的變化量.在規(guī)定為1V的電源電壓改變量除以按微伏計的輸入失衡電壓量。輸出電壓誤差的計算方法如同電壓失衡與漂移的計算方法。外部電源的調(diào)整率會以電源抑制比的形式直接轉(zhuǎn)變成運算放大器網(wǎng)絡(luò)的輸出誤差。
我們最終的目的是要把輸出紋波降低到可以忍受的程度，達到這個目的最根本的解決方法就是要盡量避免紋波的產(chǎn)生，首先要清楚開關(guān)電源紋波的種類和產(chǎn)生原因。
隨著SWITCH的開關(guān)，電感L中的電流也是在輸出電流的有效值上下波動的。所以在輸出端也會出現(xiàn)一個與SWITCH同頻率的紋波，一般所說的紋波就是指這個。它與輸出電容的容量和ESR有關(guān)系。這個紋波的頻率與開關(guān)電源相同，為幾十到幾百KHz。
另外，SWITCH一般選用雙極性晶體管或者MOSFET，不管是哪種，在其導(dǎo)通和截止的時候，都會有一個上升時間和下降時間。這時候在電路中就會出現(xiàn)一個與SWITCH上升下降時間的頻率相同或者奇數(shù)倍頻的噪聲，一般為幾十MHz。同樣二極管D在反向恢復(fù)瞬間，其等效電路為電阻電容和電感的串聯(lián)，會引起諧振，產(chǎn)生的噪聲頻率也為幾十MHz。這兩種噪聲一般叫做高頻噪聲，幅值通常要比紋波大得多。
如果是AC/DC變換器，除了上述兩種紋波(噪聲)以外，還有AC噪聲，頻率是輸入AC電源的頻率，為50～60Hz左右。還有一種共模噪聲，是由于很多開關(guān)電源的功率器件使用外殼作為散熱器，產(chǎn)生的等效電容導(dǎo)致的。因為本人是做汽車電子研發(fā)的，對于后兩種噪聲接觸較少，所以暫不考慮。
開關(guān)電源紋波的測量
基本要求：使用示波器AC耦合 ，20MHz帶寬限制 ，拔掉探頭的地線。
1，AC耦合是去掉疊加的直流電壓，得到準確的波形。
2，打開20MHz帶寬限制是防止高頻噪聲的干擾，防止測出錯誤的結(jié)果。因為高頻成分幅值較大，測量的時候應(yīng)除去。
3，拔掉示波器探頭的接地夾，使用接地環(huán)測量，是為了減少干擾。很多部門沒有接地環(huán)，如果誤差允許也直接用探頭的接地夾測量。但在判斷是否合格時要考慮這個因素。
還有一點是要使用50Ω終端。橫河示波器的資料上介紹說，50Ω模塊是除去DC成分，精確測量AC成分。但是很少有示波器配這種專門的探頭，大多數(shù)情況是使用標(biāo)配100KΩ到10MΩ的探頭測量，影響暫時不清楚。
上面是測量開關(guān)紋波時基本的注意事項。如果示波器探頭不是直接接觸輸出點，應(yīng)該用雙絞線，或者50Ω同軸電纜方式測量。
在測量高頻噪聲時，使用示波器的全通帶，一般為幾百兆到GHz級別。其他與上述相同?？赡懿煌墓居胁煌臏y試方法。歸根到底第一要清楚自己的測試結(jié)果。第二要得到客戶認可。
一般來說紋波是有百害而無一利的，紋波的危害主要有以下幾點：
a.電源中攜帶的紋波會在電器上產(chǎn)生諧波，降低電源的使用效率;
b.較高的紋波可能會產(chǎn)生浪涌電壓或電流，從而導(dǎo)致電氣設(shè)備運行不正?；蚣铀?
設(shè)備老化;
c.在數(shù)字電路中紋波會干擾電路邏輯關(guān)系;
d.紋波還會給通信、測量和計量儀器、儀表帶來噪音干擾，破壞信號的正常測量、計量，甚至損壞設(shè)備。
所以在制作電源的時候，我們都要考慮將紋波降低到百分之幾以下，對紋波要求高的設(shè)備要考慮把紋波降低到更小。
電源紋波的測量方法通常分為兩大類，一類是單獨電源的鑒定，另一類是產(chǎn)品的調(diào)
試測量。
在電源行業(yè)和電源用戶對電源鑒定時，要求選擇在室內(nèi)(20℃左右)進行，濕度應(yīng)小于80%，周圍對測量有影響的機械震動及電磁干擾最小，標(biāo)準儀器與被檢電源應(yīng)在以上的測試環(huán)境下放置24小時以上。
對于純電源來講，測量電源紋波時，要求在加載時測量，所加負載要使輸出電流大于額定輸出電流的80%以上。
對于低噪聲的純阻性負載或電子負載，還要選擇對應(yīng)的測量標(biāo)準。不同的標(biāo)準就會產(chǎn)生不同的測量結(jié)果
紋波電壓可以用絕對量表示，也可用相對量來表示。一般用紋波電壓與直流輸出電壓的比例來評價直流電源的濾波性能，即紋波系數(shù)。紋波系數(shù)作為評價直流電源的一個重要指標(biāo)，其計算方法為紋波電壓的有效值與直流輸出電壓的百分比。
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