利用示波器頻域方法分析電源噪聲

　　一般來說，11.3KHz應該是VRM的管轄范圍，此處出現較大噪聲說明VRM電路設計不能滿足要求。這里對VRM的性能進行分析，VRM分析的方法眾多，此處主要采用仿真其反饋環路波特圖的手段。波特圖主要觀察幾個關鍵信息：1、穿越頻率，增益曲線穿越0dB線的頻率點；2、相位裕度，相位曲線在穿越頻率處所對應的相位值；3、增益裕度，相位在-360°時所對應的增益值。這里我們主要關注穿越頻率和相位裕度這兩個指標。從VRM的環路波特圖（如下圖a）可以看到，VRM的穿越頻率在8KHz左右，相位裕度37度。這里存在兩個問題：首先VRM的相位裕度一般需要大于45度才能保證環路的穩定工作，這里相位裕度稍小一些，需要增加相位裕度；其次穿越頻率太低，穿越頻率附近VRM的調整作用逐漸降低，而此頻點bulk電容還起不到作用，所以在8KHz附近會存在較高的阻抗，這個頻點的噪聲抑制作用較差。下圖（b）是優化VRM環路之后的波特圖，調整相位裕度到50度，穿越頻率推到46KHz左右。

　　對優化后的VRM驗證紋波，可以看到紋波明顯降低到33mv，能夠滿足器件要求。

　　上述案例是使用示波器FFT功能快速定位電源問題的過程，從這個例子可以看到示波器的頻域分析功能在電路調試時可以發揮很大作用。示波器的FFT功能配合長存儲深度可以很方便地分析低頻率長周期信號，這個優勢在數字電路調試中比較突出。