电源噪声的原因是什么?

电源的噪声通常具有以下三个方面:首先,稳定电源芯片本身的输出不是恒定的,并且会产生一定的纹波。

这由稳压器芯片本身确定。

一旦选择了稳压器芯片,我们就只能接受这部分噪声,而无法控制它。

其次,稳压电源无法实时响应负载电流需求的快速变化。

稳压电源芯片通过检测其输出电压的变化来调整其输出电流,从而将输出电压调整为额定输出值。

最常用的稳定电压源将电压调整为ms_us级别。

因此,当负载电流变化频率在DC至数百KHz之间时,可以很好地调节稳压源以保持输出电压的稳定。

当负载瞬态电流变化频率超过此范围时,稳定电压源的电压输出将下降,从而导致电源噪声。

现在,微处理器内核和外设的时钟频率已超过600 MHz,内部晶体管电平转换时间已降至800 ps以下。

这要求配电系统快速响应负载电流从DC到1GHz的变化,但是现有的稳定电源芯片无法满足这一苛刻的要求。

我们只能使用其他方法来弥补调节源的这种缺点,这涉及电源的去耦,这将在后面讨论。

第三,由负载瞬态电流在电源路径的阻抗和接地路径的阻抗上引起的电压降。

无论是完整的电源平面还是电源引线,PCB上任何电气路径都不可避免地会有阻抗。

对于多层板,通常提供完整的电源层和接地层。

稳压电源的输出首先连接到电源层,电源电流流过电源层并到达负载电源引脚。

接地路径与电源路径相似,不同之处在于电流路径变为接地平面。

整个平面的阻抗非常低,但确实存在。

如果使用导线代替平面,则路径上的阻​​抗会更高。

此外,引脚和焊盘本身也将具有寄生电感。

在这条路径中流动的瞬态电流将不可避免地产生电压降。

因此,负载芯片电源引脚上的电压会随着瞬态电流的变化而波动。

这就是阻抗的产生。

电源噪声。

电源路径表明负载芯片的电源引脚上的电压轨崩溃了,而接地路径表明负载芯片的接地引脚上的电位与参考地电位不同(请注意,这与地面不同)。

反弹,指的是芯片的内部参考。

地电位相对于板级参考地电位的跳变)

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