淺析電源噪聲的探測方案

使用無源的50歐傳輸線探頭時，示波器的通道設為DC50歐;由于是在板級測量電源噪聲，使用帶寬500MHz以上的示波器即可;采樣率為2.5GSa/s，可以實現1.25G的奈奎斯特帶寬;示波器時基設為1ms/div，可以一次捕獲10ms時長的信號，完整的測量1個工頻周期內的噪聲(交流電50Hz通過AC-DC-DC轉換后，整流與穩壓后為100Hz，其周期為10ms)，此時，示波器的存儲深度為25Mpts。

無源50歐傳輸線探頭

在電源噪聲測試時，探測點通常為靠近IC的電源和地焊盤，比如IC附近的去耦電容的兩個pin。一種方法是直接焊接同軸電纜到POWER和GND的焊盤上測試電源噪聲，這是一種低成本的方案，缺點是每測量一次都需要重新焊接，效率較低;

另一種替代的方案是使用定制的無源傳輸線探頭。如圖2所示為和創定制的無源傳輸線探頭，其探針可直接點測0603電容的兩端，測量電源噪聲非常方便快捷。該探頭有直流耦合和交流耦合兩種選擇，如果使用的示波器必須隔直后測量電源噪聲，可以使用后者。

對于低電壓電源的噪聲測試，以下為各種測試方案，排前面的為優選的測試方案。

1. 低噪聲12位ADC示波器(比如HDO4000) + 1倍衰減無源傳輸線探頭

2. 常規8位ADC示波器 + 1倍衰減無源傳輸線探頭

3. 常規8位ADC示波器 + 隔直電容 + 1倍衰減無源傳輸線探頭

使用方案3的原因是：由于部分實時示波器的垂直刻度為5mV/div時，偏置電壓在1V以內，無法測量高于1V的電源噪聲，所以，需要使用隔直電容隔離電源噪聲的直流成份后再測量。這種測試方法的缺點為隔直電容可能會影響測試結果，選擇不同的電容可能有不同的測試結果，接下來將分析不同隔直電容時的噪聲測試結果，供讀者參考。