电源输出纹波噪声的区别和微弱信号处理

如何判定纹波，Intel在ATX12V 2.31规范中规定+12V输出纹波不得超过120毫伏，+3.3V与+5V纹波不得超过50毫伏，这个量对于大多品牌电源是非常宽裕的，绝大多数电源都不会超过这个数值，但几乎所有山寨电源在满载时纹波都会超标，内部用料设计可想而知。完全可以把电源的纹波图案和声音的波谱联系到一起。当声音震动频率十分高时，往往会出现声音波谱杂乱甚至高低偏离十分明显的情况。这和电源纹波中的表现情况是相对一样的。

输出纹波测试设定。电源每路输出负载的纹波值与该路的电流值有很大关系，一般电源在轻载下纹波是绝不会超标的，所以记录三种状态下的纹波：100%负载、+12V联合输出满载、+3.3V输出满载，+5V输出满载。在测试三路输出满载时，把其中一路按照铭牌标称满载，另外两路的电流均设定为2A。

电源噪声太大，怎么消除。电源的稳定性有可能与线性电源相同，但纹波与噪声影响了开关电源的稳定性，对于一般的使用方法其稳定性不会有问题。 开关电源的元器件较多，所以，可靠性也比线性电源低。然而，对于通常设计的开关电源，电解电容器的寿命极大地影响了它的可靠性，温度越高，电解电容器的寿命越短。

对于同样尺寸的开关电源，效率高的开关电源其温升较低，可以提高可靠性。但由于开关电源的元器件更小而使其过于小型化，为了平衡内部损耗其温升会较高，有可能制作一个可靠性低的开关稳压电源，所以，要注意这一点。特别是最近，不仅是开关元器件等性能得到改善，而且开关频率也在高频化，这样，较容易实现开关电源的小型化。然而，降低损耗比小型化的困难要多，所以，在进行最佳散热设计的同时，选择在高温下可靠性也不会降低的元器件非常重要。由于高频化的原因，滤波电容器的容量也有可能减小，于是可以选用叠层陶瓷电容器。这样，有可能制作出不用电解电容器的高可靠性的开关稳压电源。

在处理微弱信号时，有如下几点值得注意。
 1、微弱信号的放大一定要采取共模差分输入，切忌采取单端输入放大。共模差分可以有效地消除共模干扰，特别是因为电源工频50Hz及谐波。在选用放大器时要选用高输入阻抗，高共模抑制比的芯片。产生工频及谐波干扰的主要原因在此。
 2、电源系统采用整流桥，在输入输出端一定要用3300uf的电容和0.1uf的电容并联滤波。而且要注意电路的负载电流，尽量选用冗余量大一些，这样可以避免负载过大产生电源的电压波动。其实，电源的纹波并不会影响信号放大（更何况只有4mV），主要是电源的工频及谐波的共模干扰。变压器要选用中间抽头的两组输出。初级和次级间一定要求有屏蔽层。 

3、对于工频及谐波的干扰一般很难消除，因此，在放大电路要采取相应的滤波电路。通常有源滤波电路比较好，如带通、陷波电路，应用电路很多，自由选取。或者采取软件数字滤波，可以考虑一个算法，来消除干扰。 4、电路布线。地线尽量环抱信号线，形成屏蔽，在有外围大电流、数字电路时，还要考虑用紫铜屏蔽罩。如果电路中有数字和模拟两个部分，一定好设计好模拟地和数字地的接触点，最好是单点连接，切忌形成环路。