开电源纹波噪声的产生及抑制

adc采集开关电源噪声处理方案ADC采集开关电源噪声处理方案引言：在电子设备中，ADC（模数转换器）的采集信号质量直接影响着整个系统的性能。

而开关电源作为一种常用的电源供应方式，其输出的噪声信号往往会对ADC采集信号造成干扰，从而影响采集数据的准确性。

因此，针对ADC采集开关电源噪声的处理成为了一个重要的技术问题。

一、开关电源噪声的来源及特点开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作，将直流电压转换为高频脉冲信号，再通过滤波电路将其转换为稳定的直流电压。

在这个过程中，开关动作会产生电磁干扰（EMI）和电压波动（Ripple）两种主要的噪声源。

1. 电磁干扰（EMI）：开关电源在开关动作时会产生高频噪声，这些噪声通过导线和PCB板传播，对周围的电路和器件产生干扰。

电磁干扰的频率范围主要集中在几十千赫兹到几百兆赫兹，对ADC的采集信号会产生较大的干扰。

2. 电压波动（Ripple）：由于开关电源的输出是通过开关管的开关动作来实现的，因此在输出的直流电压中会存在一定的纹波，这种纹波信号会对ADC的采集信号造成干扰。

电压波动的频率主要集中在几百赫兹到几千赫兹，对ADC采集的低频信号会产生较大的影响。

二、开关电源噪声对ADC采集信号的影响开关电源的噪声信号会对ADC采集信号产生直接或间接的影响，主要表现为以下几个方面：1. 降低信噪比（SNR）：开关电源的噪声信号会与被采集信号叠加在一起，从而降低了信号的噪声比，使得采集到的信号质量下降。

2. 引入谐波干扰：开关电源的高频噪声会引入谐波干扰，使得采集到的信号中出现频谱分布不均匀的现象，从而导致采集数据的失真。

3. 产生杂散分量：开关电源的电压波动会引入杂散分量，使得采集信号中出现额外的频率成分，干扰了原始信号的准确采集。

三、开关电源噪声处理方案针对开关电源噪声对ADC采集信号的影响，可以采取以下几种方案来进行处理，以提高ADC采集信号的质量：1. 电源滤波：通过在开关电源的输入端或输出端添加滤波电路，可以有效地抑制开关电源产生的高频噪声。

开关电源的尖峰干扰及其抑制电源纹波会干扰电子设备的正常工作，引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障，给生产和科研酿成难以估量的损失，因此必须采取措施加以抑制。

产生尖峰的原因很多，以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析，并总结出几种有效的抑制措施。

2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。

2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。

该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。

图中各元器件的作用：（1）L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。

L1,L2磁芯面积不宜太小，以免饱和。

电感量几毫亨至几十毫亨。

C1为电源跨接电容，又称X电容。

用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。

电容量取0.22μF～0.47μF。

（2）L3，L4，C2，C3用于滤除共模干扰信号。

L3，L4要求圈数相同，一般取10，电感量2mH左右。

C2，C3为旁路电容，又称Y电容。

电容量要求2200pF左右。

电容量过大，影响设备的绝缘性能。

在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。

电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。

故对差模信号电感L3、L4不起作用（见图2），但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。

其等效电路如图3所示。

由等效电路知：令L1=L2=M=L，UN=RCI1同时RC RL，则：图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL，则：。

式（1）表明，对共模信号Ug而言，共模电感呈现很大的阻抗。

2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。

其元件选择一般资料中均有。

为进一步降低纹波，需加入二次LC滤波电路。

LC滤波电路中L值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2匝为宜。

电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。

同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。

图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。

开关电源尖峰的抑制措施电源纹波会干扰电子设备的正常工作，引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障，给生产和科研酿成难以估量的损失，因此必须采取措施加以抑制。

产生尖峰的原因很多，以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析，并总结出几种有效的抑制措施。

1 滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。

1.1 电源进线端滤波器该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。

各元器件的作用：（1）L1L2C1 用于滤除差模干扰信号。

L1L2 磁芯面积不宜太小，以免饱和。

电感量几毫亨至几十毫亨。

C1 为电源跨接电容，又称X 电容。

用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。

电容量取0.22μF～0.47μF。

（2）L3，L4，C2，C3 用于滤除共模干扰信号。

L3，L4 要求圈数相同，一般取10，电感量2mH 左右。

C2，C3 为旁路电容，又称Y 电容。

电容量要求2200pF 左右。

电容量过大，影响设备的绝缘性能。

在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。

电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。

故对差模信号电感L3、L4 不起作用，但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。

一般wL >Rl，则：|UN/US|=0表明，对共模信号Ug 而言，共模电感呈现很大的阻抗。

1.2 输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC 滤波电路。

其元件选择一般资料中均有。

为进一步降低纹波，需加入二次LC 滤波电路。

LC 滤波电路中L 值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2 匝为宜。

电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。

同时采样回路中要加入RC 前馈采样网络。

如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。

因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。

导线长度l，线径d 与其电感量的关系为：L(μH)=0.002l[ln（4l/d)－1](2)2 二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制以单端反激电源为例（见图4）Us 为方波，幅值为Um。

电源纹波方案概述在电子设备的设计和开发过程中，电源纹波是一个重要的考虑因素。

电源纹波是指在电源输出中存在的交流信号，通常由电源中的开关元件开关造成。

在一些敏感的电路和系统中，电源纹波可能导致噪声干扰和性能问题。

因此，为了确保电子设备的稳定工作和性能，需要采取相应的电源纹波方案。

本文将介绍电源纹波的原因和影响，以及一些常用的电源纹波方案。

电源纹波的原因电源纹波的主要原因是电源中的开关元件的开关行为。

当开关元件关闭时，其输出电压开始下降；当开关元件打开时，输出电压开始上升。

这种开关行为导致输出电压的快速变化，从而产生纹波信号。

除了开关元件，电源纹波还可能由电源的电容和电感以及负载电流的变化引起。

电源纹波的影响电源纹波可能对电子设备的性能和稳定性产生不良影响。

以下是一些可能的影响：1.噪声干扰：电源纹波可以在电子设备中引入噪声，干扰其他电路的正常工作，特别是在信号处理和放大器电路中。

2.时序问题：在一些时序敏感的电路中，电源纹波可能导致时序偏移或错误，从而影响电路的正确功能。

3.性能下降：电源纹波可能导致电子设备的性能下降，例如导致信号失真、动态范围减小等问题，从而影响设备的整体性能和用户体验。

因此，为了避免这些问题，需要采取适当的电源纹波方案来减小电源纹波的幅度。

常用的电源纹波方案以下是一些常用的电源纹波方案：1. 线性稳压器线性稳压器是一种常用的电源纹波解决方案。

它通过使用电容器和电感器来过滤电源纹波信号，从而稳定电源输出。

线性稳压器的主要特点是简单可靠，但效率相对较低。

2. 开关稳压器开关稳压器是另一种常用的电源纹波解决方案。

它通过使用开关电源技术来实现高效的纹波过滤。

开关稳压器通常具有较高的效率和较小的尺寸，但对于一些敏感的应用，可能需要进一步的滤波措施。

3. 滤波电容器滤波电容器是一种简单有效的电源纹波滤波方案。

通过在电源输出端并联一个合适的电容器，可以显著减小电源纹波的幅度。

滤波电容器通常用于较低功率的应用，并且需要根据具体设计条件选择合适的电容器参数。

直流可调稳压电源的噪声与纹波抑制技术直流可调稳压电源在电子设备中起到了至关重要的作用。

然而，由于电源输出的噪声和纹波存在，会给电子设备的正常运行和性能产生不利影响。

因此，噪声和纹波抑制技术成为了直流可调稳压电源设计中的重要一环。

一、噪声来源及其产生机制噪声是电子设备中不可避免的问题，电源作为电子设备的基础设备，其输出的噪声主要来自于以下几个方面：1.原始电源原始电源本身存在电网上的高频噪声和谐波，这些噪声会通过输入端进入到直流可调稳压电源中。

2.开关电路直流可调稳压电源常采用开关电路来进行电压的转换与调节，开关电路在转换的过程中会产生噪声。

3.输出滤波电容为了减小输出端的纹波，通常会在输出端增加滤波电容，然而，滤波电容的不理想效果会导致输出端产生噪声。

噪声的产生机制主要有两个方面，即共模噪声和差模噪声。

共模噪声是指在输入和输出之间，两个信号共同指向地，由于电源和地之间的电阻和电感的存在，导致共模噪声的传播。

差模噪声则是指输入和输出之间的两个信号相对地的差分信号，由于传输路径上的纹波噪声和杂散噪声引起。

二、噪声与纹波的影响噪声对电子设备的影响主要有两个方面。

首先，噪声会导致电子设备的工作不稳定，甚至失效。

在某些需要高精度的测量或信号处理系统中，噪声的存在会导致系统的误差增大，从而影响到整个系统的正常运行。

其次，噪声也会影响到电子设备的性能。

对于一些高要求的电路系统，如音频放大器、射频通信系统等，噪声会被放大并带入到信号中，从而影响到信号的质量和清晰度。

纹波则主要影响到电子设备的工作稳定性。

纹波会使得直流可调稳压电源输出的电压不稳定，并产生波动，进而引发电子设备工作不正常。

三、噪声与纹波抑制技术针对上述噪声与纹波问题，设计师们提出了一系列的技术手段来进行抑制。

1.滤波电路滤波电路是直流可调稳压电源中最常见的噪声和纹波抑制技术。

通过在电源输出端增加合适的滤波电容，可以滤除大部分的高频噪声和纹波。

2.反馈控制反馈控制是一种常用的噪声抑制技术。

降低电源纹波噪声的方法
降低电源纹波噪声的方法有多种，以下是一些常见的方法:
1. 采用高品质的电源滤波器：电源滤波器可以有效地降低电源中的高频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。

高品质的电源滤波器通常具有更高的滤波效果和更低的损耗。

2. 使用低通滤波器：低通滤波器可以有效地滤除高频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。

低通滤波器可以使用电容或电感等元器件组成，但要注意滤波器的通带和阻带特性。

3. 优化电源电路设计：合理的电源电路设计可以降低电源中的高频纹波和噪声。

要注意电源电路中的元件选择、电路布局和信号隔离等方面。

4. 采用直流滤波器：直流滤波器可以有效地降低电源中的低频纹波和噪声，从而提高电源的稳定性和可靠性。

直流滤波器可以使用电解电容或电感等元器件组成。

5. 调整电源供电电压和频率：适当的调整电源供电电压和频率可以降低电源中的高频纹波和噪声。

但要注意调整电压和频率的变化不能过大，否则会对电源的稳定性产生不利影响。

以上是一些常见的降低电源纹波噪声的方法，实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

同时，为了减少电源纹波噪声，还需要注重电源电路的设计和制造质量，从根本上提高电源的稳定性和可靠性。

开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法关键字：噪声纹波开关电源本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。

纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。

纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。

每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。

纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。

噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的;另一种是外界电磁场的干扰(EMI)，它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。

开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。

噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。

噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。

利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。

纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。

纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。

图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。

目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。

由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等)，但是各生产厂家都采用示波器测量法，仅测量装置上不完全相同，因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准，即企业标准。

用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。

它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。

有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。

图2 示波器测量框图从图2来看，似乎与其他测波形电路没有什么区别，但实际上要求不同。

直流稳压电源实验中的纹波与噪声分析与消除方法直流稳压电源在各种电子实验和设备中起着至关重要的作用。

在使用直流稳压电源时，我们常常会遇到纹波和噪声问题，这些问题可能会对电子元件和电路产生不利影响。

因此，对纹波和噪声进行准确的分析和消除是非常重要的。

本文将探讨直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生原因、分析方法以及消除方法。

一、纹波与噪声的产生原因直流稳压电源实验中纹波与噪声的产生主要有以下几个方面的原因：1. 电源本身的问题：直流稳压电源可能存在电源波动或者电源的设计不合理，使得输出直流电压出现纹波。

2. 电源滤波电容：电源滤波电容的质量和容值对纹波有直接影响。

当电容的质量较差或容值较小时，就容易出现较大的纹波。

3. 复杂电路连接：在实验中，当直流稳压电源与其他电路连接时，电源输出的纹波与噪声可能通过其他电路产生耦合作用，从而出现在实验电路中。

二、纹波与噪声的分析方法在直流稳压电源实验中，我们可以采用以下几种方法进行纹波与噪声的分析：1. 示波器显示法：将直流稳压电源输出的电压信号接入示波器并设置合适的量程，观察示波器上的波形变化，从波形上可以分析纹波和噪声的幅度和频率。

2. 多用表测量法：通过将直流稳压电源输出的电压信号接入多用表，选择合适的测量范围和测量方式，测量电压的均值和波动值，从而获取纹波和噪声的相关信息。

3. 频谱分析法：通过频谱仪等设备对直流稳压电源输出的电压信号进行频谱分析，找出纹波和噪声所在的频率区域，并获取相应的幅度信息。

三、纹波与噪声的消除方法在直流稳压电源实验中，为了消除输出电压中的纹波与噪声，我们可以采用以下几种方法：1. 优化电源设计：选择质量较好的电源模块或器件，并合理设计稳压电路，使得电源本身的纹波和噪声尽量降低。

2. 选择合适的滤波元件：在直流稳压电源的输出端添加合适的滤波元件，如大容值电解电容、磁珠或者低通滤波器等，以实现对纹波和噪声的滤波处理。

3. 电源电容升级：对电源滤波电容进行升级，选择较大容值的优质电容来替换原有电容，以减小纹波和噪声的幅度。

本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。

一．纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这就是纹波和噪声造成的。

纹波是输出直流电压的波动，与开关电源的开关动作有关。

每一个开、关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，波动频率与开关的频率相同。

纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值，其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。

噪声的产生原因有两种，一种是开关电源自身产生的；另一种是外界电磁场的干扰（EMI），它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。

开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串，由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成，也称为开关噪声。

噪声脉冲串的频率比开关频率高得多，噪声电压是其峰峰值。

噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。

利用示波器可以看到纹波和噪声的波形，如图1所示。

纹波的频率与开关管频率相同，而噪声的频率是开关管的两倍。

纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压，其单位是mVp-p。

图1 纹波和噪声的波形二．纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一，因此如何精准测量是一个十分重要问题。

目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。

由于开关电源的品种繁多（有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等），但是各生产厂家都采用示波器测量法，仅测量装置上不完全相同，因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准，即企业标准。

用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。

它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。

有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。

图2 示波器测量框图从图2来看，似乎与其他测波形电路没有什么区别，但实际上要求不同。

开关电源的尖峰处理及其抑制方法电源纹波会干扰电子设备的正常工作，引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障，给生产和科研酿成难以估量的损失，因此必须采取措施加以抑制。

产生尖峰的原因很多，以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析，并总结出几种有效的抑制措施。

2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。

2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。

该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。

图中各元器件的作用：（1）L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。

L1,L2磁芯面积不宜太小，以免饱和。

电感量几毫亨至几十毫亨。

C1为电源跨接电容，又称X电容。

用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。

电容量取0.22μF～0.47μF。

（2）L3，L4，C2，C3用于滤除共模干扰信号。

L3，L4要求圈数相同，一般取10，电感量2mH左右。

C2，C3为旁路电容，又称Y电容。

电容量要求2200pF左右。

电容量过大，影响设备的绝缘性能。

在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。

电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。

故对差模信号电感L3、L4不起作用（见图2），但对于相线与地线间共模信号，呈现为一个大电感。

其等效电路如图3所示。

由等效电路知：令L1=L2=M=L，UN=RCI1同时RC RL，则：图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL，则：。

式（1）表明，对共模信号Ug而言，共模电感呈现很大的阻抗。

2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。

其元件选择一般资料中均有。

为进一步降低纹波，需加入二次LC滤波电路。

LC滤波电路中L值不宜过大，以免引起自激，电感线圈一般以1～2匝为宜。

电容宜采用多只并联的方法，以降低等效串联电阻。

同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。

图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后，效果仍不理想，则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。

有关“纹波”产生的原因和计算
纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象。

具体来说，由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成分，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。

纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示，可以用绝对量，也可以用相对量来表示。

有关“纹波”产生的原因如下：1.开关电源的输出不是纯正的直流电压，里面有些交流成分，这是由开关电源的工作原理
决定的。

2.滤波环节处理不当。

在实际的开关电源中，由于滤波环节处理不当，导致纹波系数较大。

开关电源的纹波是随机信号，随着时间变化在直流输出电平上来回波动。

3.负载变化会引起纹波的产生。

在实际的开关电源中，由于负载的变化，会引起纹波的产
生。

4.开关电源输出端滤波电容容量减小、阻抗增大。

随着开关电源运行时间增加，开关电源
输出端滤波电容容量减小、阻抗增大，导致纹波系数较大。

5.开关电源的开关管、电子元件的参数不够理想，也会导致纹波的产生。

至于纹波的计算，通常可以采用绝对量和相对量两种方式来表示。

绝对量即使用有效值或峰值来表示，而相对量即用纹波系数来表示。

纹波系数可以通过将纹波的有效值或峰值与输出电压的有效值或峰值进行比较来得出。

电路中的噪声分析与抑制在电路设计和应用过程中，噪声是一个不可避免的问题。

噪声会对电路的性能和可靠性造成负面影响，因此对电路中的噪声进行有效的分析和抑制是非常重要的。

本文将从噪声的来源、分析方法和抑制措施三个方面进行探讨。

一、噪声的来源1. 热噪声热噪声是由于电子元件内部的热运动引起的，通常以热电压的形式存在。

它是由于元件内部自身的电导产生的，与温度成正比。

在电路中，电阻器是主要的热噪声产生源。

2. 间隙噪声间隙噪声是由于电子元件内部的材料不完美造成的。

例如，在半导体器件中，由于材料的禁带宽度不均匀或杂质引起的缺陷，都会产生间隙噪声。

3. 交流电源噪声交流电源噪声是由于电源本身的不稳定性引起的。

当电源电压波动或产生纹波时，会导致交流电源噪声的产生。

4. 串扰噪声串扰噪声是由于电路中不同信号之间的相互影响引起的。

例如，当信号之间的耦合不完全时，就会导致串扰噪声的产生。

二、噪声的分析方法1. 频谱分析法频谱分析法是一种常用的噪声分析方法，通过对信号或电路的频谱进行分析，可以确定噪声在不同频率上的分布情况。

常用的频谱分析设备有频谱仪和傅里叶变换仪等。

2. 时域分析法时域分析法主要通过对信号或电路的波形进行分析，可以了解噪声在时间上的规律。

常用的时域分析设备有示波器和瞬态记录仪等。

3. 直流偏置点分析法直流偏置点分析法主要用于分析噪声对直流工作点的影响，通过改变直流偏置点的位置，观察噪声信号的变化情况，可以确定噪声的来源和传播路径。

三、噪声的抑制措施1. 滤波器的应用滤波器是抑制噪声的有效手段之一。

根据噪声的频率特性选择合适的滤波器，并将其放置在电路的合适位置，可以滤除不需要的噪声信号。

2. 接地和屏蔽设计通过合理的接地和屏蔽设计，可以减少电路中的干扰噪声。

良好的接地设计和合适的屏蔽措施可以避免不必要的耦合和串扰。

3. 优化电源设计电源是电路中噪声的重要来源，优化电源设计可以减少电源噪声对电路的影响。

例如，使用稳定的电源模块、加入滤波电容和使用低纹波电源等方法。

电源中的纹波、谐波和噪声
纹波：是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。

指在额定输出电压、电流的情况下，输出电压中的交流电压的峰值。

狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。

 纹波的产生：我们通常在产品中用的电源主要有线性电源和开关电源二大类，输出的直流电压是一个固定值，由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。

由于滤波不干净，直流电压中含有交流成分，这就产生了纹波。

纹波是一种复杂的杂波信号，它是围绕输出直流电压上下来回波动的周期性信号，但周期和振幅不是定值，随时间而变。

 纹波的危害：纹波电压高了，有可能使电子产品产生谐波、调制等，干扰正常的工作状态;导致电源效率降低;影响数字电路的逻辑关系;干扰信号的正常传递等等。

较强的纹波会产生浪涌电压或电流，有可能烧毁用电设备。

 
 谐波：是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。

从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。

 谐波产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，基波电流发生畸变就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。

主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变。

纹波噪音国标纹波噪音（Ripple Noise）是指电源输出中存在的波动或噪声，也是电源质量的一个重要指标。

为了规范电源的纹波噪音水平，国际上制定了一系列的国际标准，其中就包括纹波噪音国标。

纹波噪音国标主要包括电源的纹波噪音测试方法和纹波噪音的限制要求。

通过这些国标，可以确保电源输出的纹波噪音在合理范围内，不会对电子设备的正常工作产生干扰。

我们来了解一下纹波噪音的定义。

纹波噪音是指电源输出中存在的交流成分，通常以直流电为基准，以百分之几的比例表示。

纹波噪音主要来自电源的电容滤波不完善或者电源开关频率的波动等因素。

当电源输出的纹波噪音超过一定限制时，会对电子设备的正常工作产生不良影响，如引起屏幕闪烁、声音失真等问题。

纹波噪音国标规定了电源纹波噪音的测试方法。

一般来说，测试时需要使用专业的测试设备，如频谱分析仪、示波器等。

在测试时，需要将电源输出接入测试设备，并设置适当的测试条件，如负载电流、负载功率等。

然后，通过测试设备测量电源输出的纹波噪音水平，并根据测试结果进行评估。

纹波噪音国标还规定了电源纹波噪音的限制要求。

根据不同的应用领域和设备类型，对纹波噪音的限制要求也有所不同。

一般来说，对于一些对纹波噪音要求比较高的设备，如音频设备、通信设备等，其纹波噪音要求较低，一般在几十毫伏以下。

而对于一些对纹波噪音要求相对较低的设备，如家用电器、计算机设备等，其纹波噪音要求可以适当放宽，一般在几百毫伏以内。

纹波噪音国标的制定对于保障电子设备的正常工作具有重要意义。

通过规范电源的纹波噪音水平，可以有效避免因纹波噪音引起的各种问题。

同时，纹波噪音国标也为电源制造商提供了一个统一的参考，可以根据国标要求进行产品设计和生产，以满足市场需求。

纹波噪音国标是电源质量的一个重要指标，通过对电源纹波噪音的测试方法和限制要求的规定，可以确保电源输出的纹波噪音在合理范围内，不会对电子设备的正常工作产生干扰。

电源制造商应当遵循纹波噪音国标的要求，设计和生产出合格的电源产品，以满足市场需求。

开关电源适配器输出纹波和噪声电压的抑制措施一、在开关电源适配器输出端采用片式三端电容器与普通电解电容器组合改善滤波的高频特性。

开关电源适配器的输出端含有较大的噪声电压的峰-峰值，这是由于电解电容器在高频下的特性不完善所造成的。

因为电解电容在高频下可以用电容、电阻和电感三者的串联来等效，所以在高频下电容对噪声的旁路作用不在明显。

由于电阻和电感的存在，反而使噪声电压体现在开关电源适配器的输出端。

为了抑制开关电源适配器的输出噪声，通常有两个建议可供设计人员采用：1）将输出端的电解电容一拆为几，即将一个大容量的电解电容采用几个小容量电解电容并联来替代。

这一建议虽不能根本抑制噪声电压的产生，但用新办法所产生的信噪声电压的峰-峰值要比原来为小。

2）在电解电容旁边并联一个小容量的高频陶瓷电容器，利用高频电容在高频下所体现的低容抗，使输出噪声电压得到较大衰减（当然在印制电路板上的陶瓷电容也应该保持比较短的布线长度，保持尽可能小的线路阻抗）。

二、采用高性能的表面贴装滤波器。

采用表面贴装的高性能滤波器来改善输出电压噪声。

贴装滤波器内部电路等效为一个π型滤波线路，在开关电源适配器的输出端串上一个贴装高性能滤波器。

对比原来的输出噪声电压峰-峰值，会大幅减小，在示波器上，几乎显示为一条直线，说明输出电压的噪声已明显得到抑制，从而很好说明了表面贴装高性能滤波器在这个线路中的作用。

三、避免多个模块电源之间相互干扰。

当在同一块印制电路板上有多个模块电源一起工作，若两个模块靠得很近，模块电源本身是不屏蔽的，并且靠得很近，输出端也没有采用低阻抗的电容，而且两个模块离开实际的输出端子的距离又比较远时，则可能因为相互之间的干扰使输出噪声电压增加。

为避免这种相互干扰，可采用屏蔽措施，或将它们的安装位置适当远离，以减小相互之间的影响。

四、在开关电源适配器的输出端增加一级低压差线性稳压电路。

在开关电源或者模块电源输出后再加一个电压差线性稳压电路，能大幅度地降低输出噪声，以满足对噪声有特别要求的电路需要，输出噪声可达微伏级。

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法开关电源是现代电子应用中常见的一种电源形式，其工作原理是通过开关管开关控制输入电压的大小和频率以实现电压转换。

但是，开关电源在工作过程中会产生电磁干扰和噪声，对其他电子设备的正常工作产生影响。

因此，为了抑制开关电源的电磁干扰和噪声，在设计和使用开关电源时需要采取一些措施。

首先，开关电源产生的电磁干扰主要包括导向式干扰和辐射式干扰。

导向式干扰是指开关电源通过引线或线路对周围设备产生的电磁干扰，辐射式干扰是指开关电源通过电磁波辐射对周围设备产生的干扰。

对于导向式干扰，可以采取以下措施进行抑制：1.滤波器：在开关电源的输入和输出端加装滤波器，用于滤除高频噪声和电磁干扰。

常用的滤波器有LC滤波器、RC滤波器和Pi型滤波器等。

2.输入电源线路的处理：尽量缩短输入电源线路的长度，采用屏蔽线材，减小电磁干扰的传播路径。

同时，在输入电源线上添加额外的滤波电容和电感，抑制高频噪声。

3.地线处理：通过合理布置地线，减小接地电阻，提高地线的抗干扰能力。

将开关电源的地线与其他设备的接地点连接，共用同一个地线。

对于辐射式干扰，可以采取以下措施进行抑制：1.屏蔽：在开关电源的外壳上添加金属屏蔽罩，减少电磁辐射。

金属屏蔽罩应与开关电源的地线连接，以形成完整的屏蔽。

2.PCB设计：在开关电源的PCB板设计中，合理布局信号和电源线路，减小线路的长度。

同时，采用地平面和电源平面屏蔽，减少信号线和电源线的交叉和干扰。

3.使用低频率开关管：低频率工作的开关管辐射干扰较小，可以有效降低开关电源的电磁辐射干扰。

此外1.选择合适的元器件：选用带有防干扰措施的元器件，如具有抗干扰特性的电解电容和电感器件，减小干扰的产生和传播。

2.电源输出滤波：在开关电源的输出端添加滤波电容和电感，减小输出电压的纹波和噪声。

3.接地处理：通过合理的接地设计和连接方式，减小接地电阻，提高接地抗干扰能力。

4.EMI滤波器：在开关电源的输入端和输出端加装EMI滤波器，进一步滤除高频噪声和电磁干扰。