巧用是德科技示波器頻域方法分析電源噪聲

一般來(lái)說(shuō)，11.3KHz應該是VRM的管轄范圍，此處出現較大噪聲說(shuō)明VRM電路設計不能滿(mǎn)足要求。這里對VRM的性能進(jìn)行分析，VRM分析的方法眾多，此處主要采用仿真其反饋環(huán)路波特圖的手段。波特圖主要觀(guān)察幾個(gè)關(guān)鍵信息：1、穿越頻率，增益曲線(xiàn)穿越0dB線(xiàn)的頻率點(diǎn)；2、相位裕度，相位曲線(xiàn)在穿越頻率處所對應的相位值；3、增益裕度，相位在-360°時(shí)所對應的增益值。這里我們主要關(guān)注穿越頻率和相位裕度這兩個(gè)指標。從VRM的環(huán)路波特圖（如下圖a）可以看到，VRM的穿越頻率在8KHz左右，相位裕度37度。這里存在兩個(gè)問(wèn)題：首先VRM的相位裕度一般需要大于45度才能保證環(huán)路的穩定工作，這里相位裕度稍小一些，需要增加相位裕度；其次穿越頻率太低，穿越頻率附近VRM的調整作用逐漸降低，而此頻點(diǎn)bulk電容還起不到作用，所以在8KHz附近會(huì )存在較高的阻抗，這個(gè)頻點(diǎn)的噪聲抑制作用較差。下圖（b）是優(yōu)化VRM環(huán)路之后的波特圖，調整相位裕度到50度，穿越頻率推到46KHz左右。

對優(yōu)化后的VRM驗證紋波，可以看到紋波明顯降低到33mv，能夠滿(mǎn)足器件要求。

上述案例是使用示波器FFT功能快速定位電源問(wèn)題的過(guò)程，從這個(gè)例子可以看到示波器的頻域分析功能在電路調試時(shí)可以發(fā)揮很大作用。示波器的FFT功能配合長(cháng)存儲深度可以很方便地分析低頻率長(cháng)周期信號，這個(gè)優(yōu)勢在數字電路調試中比較突出。