Измерение шума источника питания

Я работаю над проектом, в котором мне нужно охарактеризовать шум от источника питания, чтобы затем разработать несколько фильтров. Блок питания подает 5В, 12В и -12В на набор аналоговых датчиков (отсюда необходимость характеризовать шум и фильтровать).

Мне нужен совет о том, какие измерения следует выполнить, чтобы получить хорошее представление о шуме. Первоначально я думал просто проверить каждую линию электропередачи с помощью осциллографа, настроенного на связь по переменному току, а затем посмотреть на амплитуду пульсаций (мощность регулируется обратноходовым преобразователем, поэтому я ожидаю некоторую пульсацию) и посмотреть на амплитуду любого другого присутствующего шума. . Еще немного подумав, я подумал, что, возможно, использование анализатора спектра также может быть полезно, чтобы посмотреть, какие частоты присутствуют, чтобы я мог убедиться, что у меня есть соответствующая фильтрация.

Кто-нибудь знает какие-либо другие измерения, которые были бы полезны для характеристики шума?

Не забудьте правильно загрузить припас. Ненагруженные измерения имеют только ограниченное применение.
Идея с осциллографом кажется достаточно хорошей.
Я поддержу прицел на переменном токе. Цифровой осциллограф сделает БПФ не так хорошо, как анализатор спектра, но достаточно хорошо, чтобы увидеть основные частоты. (В БПФ осциллографа нет фильтра сглаживания, поэтому будьте осторожны... проверяйте спектр на нескольких диапазонах.)

Ответы (1)

Моей первой реакцией было также посмотреть на сигнал на осциллографе со связью по переменному току.

Детали за пределами того, что вы можете видеть таким образом, не должны иметь значения, если вы правильно спроектируете свою схему. Вместо того, чтобы измерять частотный спектр этого источника при этой температуре с этой нагрузкой и этой входной мощностью в этот день, просто предположите, что он производит широкополосный шум, и примите меры.

Отфильтруйте питание в соответствии с потребностями схемы. Большинство аналоговых компонентов имеют хороший коэффициент ослабления питания, но это применимо только до определенной частоты. Обычно ферритовый «чип-индуктор», за которым следует несколько десятков мкФ керамической емкости на землю, достаточно хорош, чтобы подавить частоты источника питания, которые вызывают проблемы. Иногда вам может понадобиться два из них последовательно, что обычно избавляет от дерьма выше 10 кГц или около того.

Если вы не переносите длительный дрейф напряжения (очень низкочастотный шум), то либо исправьте схему так, чтобы она не зависела от напряжения питания, либо каким-то образом отрегулируйте напряжение аналоговым способом, чтобы не вносить больше шума. Это может быть простой стабилитрон или последовательный линейный стабилизатор. Чувствительная аналоговая схема обычно требует небольшой мощности, поэтому могут подойти шунтирующие и линейные регуляторы. Затем вы все еще можете использовать один или два LC-фильтра, как описано выше, непосредственно перед каждым использованием этой шины питания.

Спасибо за информацию и особенно за вопросы об анализе спектра (он становится дорогим, когда мне нужно его нанять) — запасной вариант — использовать линейный регулятор для аналоговой электроники, но сначала я хочу посмотреть, как они работают с простой фильтрацией. Я проведу масштабное измерение, а затем добавлю фильтр, чтобы увидеть, в чем разница! Спасибо за вашу помощь!