電源噪聲是一個經(jīng)常出現(xiàn)的結(jié)果，設(shè)計者和其他參與電子生產(chǎn)的人必須預(yù)測并計劃減少它們。以下是實現(xiàn)該目標的一些可行的方法。

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應(yīng)用濾波器

一個具有多種相關(guān)可能性的選項是使用濾波技術(shù)來管理電源噪聲。例如，您可以使用輸出電容來最小化噪聲，因為它們會對電源電路的輸出阻抗產(chǎn)生反應(yīng)。但是，電容具有等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效電感（ESL）。選擇具有較低ESR和ESL的電容將減少噪音。

但是，請注意，ESR的急劇降低（可以通過用陶瓷電容代替電解電容來實現(xiàn)）可能會導(dǎo)致電源不穩(wěn)定，因為ESR可能會提供與反饋相關(guān)的誤差信號。

另外，鐵氧體磁珠特別適合過濾高頻輸出噪聲。它們能耗散高頻噪聲能量，并在很寬的頻率范圍內(nèi)耗散。但是，鐵氧體磁珠在所需的頻率范圍內(nèi)會變成電阻，過多的噪聲會以熱量的形式消散。

電磁干擾和射頻干擾濾波器也有助于噪聲管理，因為它們可以防止這些類型的電噪聲進入系統(tǒng)并破壞其功能。這些濾波器還可以阻止您的設(shè)備將電噪聲傳到電線上。第二點很重要，因為政府監(jiān)管機構(gòu)規(guī)定了設(shè)備可以產(chǎn)生多少噪聲并通過交流電線傳輸。在北美和歐洲也有不同的限制。

鉗位濾波器（所謂的鐵氧體鉗位）是其他流行的干預(yù)方法，特別是在計算機或辦公設(shè)備等產(chǎn)品中。這些濾波器有一個嵌入塑料中的圓柱形鐵氧體磁芯，并縱向分成兩部分。鉗位濾波器的主要優(yōu)點是您可以在現(xiàn)有的電子設(shè)備設(shè)置中使用它，而無需切斷電纜。這些濾波器還可以保護設(shè)備免受靜電影響。

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明確設(shè)備的預(yù)期工作溫度

極端溫度會損壞電子產(chǎn)品并導(dǎo)致更多的電源噪聲。然而，通過結(jié)合設(shè)計考慮和客戶教育，公司代表可以增加用戶對產(chǎn)品性能滿意的可能性。

例如，一個通風(fēng)的電源可以使系統(tǒng)保持在合適的溫度，但如果人們要在多塵或潮濕的環(huán)境中使用這些產(chǎn)品，那么它就不是一個合適的選擇。此外，如果電源有可能變熱并對操作員帶來燒傷風(fēng)險，設(shè)計人員必須考慮最有效的方法來保持其冷卻。

相反，寒冷的天氣會增加輸出電壓的紋波，增加系統(tǒng)噪聲。低溫也可能對電源的輸出調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生負面影響。電子產(chǎn)品通常在低溫下比在高溫下表現(xiàn)更好，但任一方向的極端溫度都會損害設(shè)備的性能。

建議客戶不要在冷到足以增加系統(tǒng)噪聲的天氣中操作產(chǎn)品，這是一種直接的減少噪音的方法。與此相關(guān)地，提供一份詳細的規(guī)格表，讓人們在擁有或使用產(chǎn)品時可以輕松的參考。

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注意PCB的設(shè)計

PCB對于許多帶電源的設(shè)備來說都是必不可少的，而且它們還在不斷改進中。最新的創(chuàng)新之一是使用3D打印來制作PCB。然而，即使人們在探索新的生產(chǎn)方法，一些減輕電源噪聲的最佳實踐仍然是不變的。

對于初學(xué)者來說，保持PCB信號走線的尺寸盡可能窄和薄。寬度為4-8mm且厚度小于8mm的跡線通常是理想的。將PCB的跡線保持在這些建議的限制范圍內(nèi)，應(yīng)該最大限度地減少電容耦合，這將減少噪聲，尤其是高頻下出現(xiàn)的聲音。

在規(guī)劃走線布局時，確保相鄰跡線之間的距離始終大于它們的寬度。這樣做會減少串擾的幾率。如果PCB上有兩個相鄰的信號層，請檢查其中一層是否有水平布線，另一層是否有垂直布線，這是減少串擾的另一種方法。將電源線和所有其他PCB輸入通過濾波器也可以降低噪聲。

在處理與敏感信號相關(guān)的PCB走線時，無論該線路和振蕩電路是否在同一PCB層上，都應(yīng)使其遠離振蕩電路。

將PCB設(shè)計成獨立的區(qū)域是另一種影響信號完整性的噪聲管理技術(shù)。將模擬信號和數(shù)字信號分開是一種最合適的做法。數(shù)字信號會產(chǎn)生高頻噪聲，從而導(dǎo)致這兩種類型的電路出現(xiàn)錯誤。同樣，在PCB上要將高頻信號與低頻信號分開。

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尋求后級調(diào)整的方案

在電源輸出中加入第二個低噪聲穩(wěn)壓器是另一個降低噪聲的考量方向。此選項會增加總體設(shè)計成本，但這是一種普遍選擇的方法。

人們通常使用低壓差線性穩(wěn)壓器來減輕電源噪聲。這樣做可以使輸出紋波至少減少一個數(shù)量級或更多。應(yīng)用LC或RC濾波器可以進一步提高降噪效果。

但是，如果選擇在設(shè)計中使用RC或LC濾波器，請花些時間來選擇最合適的濾波器。RC濾波器要求電源有通風(fēng)設(shè)備，能有效地散去電阻產(chǎn)生的熱量。此外，雖然RC濾波器相對便宜，但它們僅適用于小負載電流，最適合管理低功率信號。

相反，LC濾波器適用于負載較重的電流，并且會減輕高功率信號。這些濾波器不需要補充通風(fēng)設(shè)備，因為電感不產(chǎn)生熱量。

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對電源噪聲有一個現(xiàn)實的觀點

這些策略將幫助您控制電源中的噪聲。然而，最后要記住的是您無法消除噪音，因此定義什么是您的產(chǎn)品可接受的噪聲水平總是有用的。

一旦確定了這一點，就可以更輕松地選擇上述一種或多種策略，并應(yīng)用它們來獲得所需的結(jié)果。如果你正在設(shè)計一個以前產(chǎn)品的更新版本，結(jié)合客戶反饋，可以突出設(shè)計的弱點，改善這些弱點可以降低電源噪聲，同時帶來其他好處。

審核編輯 ：李倩