电源噪声测试的正确姿势

Diabloa

电源噪声测试的正确姿势

电源是整个系统的基石，哪怕板子上的线画的比神仙姐姐还好看，只要电源趴着不动，一切都白搭。如果扶一扶能起来还好，比如加点东西、换点东西后凑合着能用；扶不起来的话那就……

好的电源应该是个什么样？两个字：干净！看着就让人莫名地放心。

那差的电源是个什么样呢？两个成语：毛毛躁躁、上蹿下跳！看着就让人不放心，透着一股子不靠谱的劲儿。

讲真的，颜值即是正义，在信号界也不例外！

当然长的啥样，光凭肉眼也看不出来，得用示波器看，这就涉及到怎么用示波器的问题。

常遇到客户咨询，问：“我的电源噪声好大！怎么会这样？怎么办？”

——额……我们先来聊聊好大是多大，听上去怪吓人的，咱能不能不用形容词描述，改用数据说话吧？电源是多少V的？噪声peak to peak是多少mV？

“电源是0．8V的，高电平时的噪声160mVpp，虽然现在板子功能是正常的，但不放心啊，想让纹波小点。”

——额……电源纹波达到20％，功能还能正常？我不信……

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肯定是测试的姿势不对，起来，重测。

1．高带宽的示波器一边去，来一台带宽≤1GHz的示波器；

2．示波器带宽限制到100MHz，如果测量core电源，带宽限制到20MHz；

3．Probe需要点测在用电芯片的管脚附近，而不是想点哪就点哪；

为什么示波器带宽要≤1GHz，还得把带宽限制到20MHz ～100MHz？这就得从滤波的角色说起了。负责给电源滤波的角色有三个：VRM、PCB（及PCB上的去耦电容）、IC。

它们仨各司其职，VRM负责100kHz以下的低频，PCB（及PCB上的去耦电容）负责100kHz到（10MHz～100MHz），IC（及IC里面的去耦电容）负责剩下的高频。而我们的测试点都在PCB上，点测不到芯片里面的die上，所以能测到的电源只是经过VRM＋PCB滤波后的。

所以，才会要求示波器的带宽限制，否则即便测到电源有高频噪声，也不是芯片最后接收到的。同时探测点需要放在用电芯片端，否则如果点在VRM端，电源还没有经过用电芯片端的小电容的滤波，测出来的噪声就会偏大。

那如果没示波器怎么办？就只能通过功能测试去检验了，无法定量，不过能定性。长时间、各种功能依次打开、严苛环境下（比如高温）的功能测试一般能筛选出好或坏，但不能告诉你好时margin有多大，坏时怎么个坏法，需要你在死亡的边缘不断试探。需要试探多久？这……得看个人造化。

曾经的曾经，某个产品功能测试时发现：开机后啥也不干，8个小时后会死机；打开视频会议，不到半小时画面会冻住，死机；会不会是个别板子的问题？来～多测几块……

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