Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich das Rauschen eines Netzteils charakterisieren muss, damit ich dann einige Filter entwerfen kann. Die Stromversorgung versorgt einen Satz analoger Sensoren mit 5 V, 12 V und -12 V (daher die Notwendigkeit, das Rauschen und den Filter zu charakterisieren).
Ich bin auf der Suche nach einigen Ratschlägen, welche Messungen durchgeführt werden müssen, um ein gutes Verständnis des Rauschens zu erhalten. Anfangs dachte ich daran, nur jede Stromleitung mit einem Oszilloskop zu untersuchen, das auf AC-Kopplung eingestellt ist, und dann die Amplitude der Welligkeit zu betrachten (die Leistung wird durch einen Sperrwandler geregelt, daher erwarte ich eine gewisse Welligkeit) und die Amplitude anderer vorhandener Geräusche zu betrachten . Nachdem ich etwas mehr nachgedacht hatte, dachte ich, dass es vielleicht auch nützlich sein könnte, einen Spektrumanalysator zu verwenden, um zu sehen, welche Frequenzen vorhanden sind, damit ich sicherstellen kann, dass ich eine angemessene Filterung habe.
Kennt jemand andere Messungen, die zur Charakterisierung des Rauschens nützlich wären?
Meine erste Reaktion ist, das Signal auch auf einem Oszilloskop mit AC-Kopplung zu betrachten.
Details, die über das hinausgehen, was Sie auf diese Weise sehen können, sollten nicht relevant sein, wenn Sie Ihre Schaltung richtig entwerfen. Anstatt das Frequenzspektrum dieser Versorgung bei dieser Temperatur mit dieser Last und dieser Eingangsleistung an diesem Tag zu messen, nehmen Sie einfach an, dass sie Breitbandrauschen erzeugt, und gehen Sie damit um.
Filtern Sie die Versorgung entsprechend den Anforderungen des Kreislaufs. Die meisten analogen Teile haben gute Stromversorgungsunterdrückungsverhältnisse, aber das gilt nur bis zu einer bestimmten Frequenz. Normalerweise ist eine Ferrit-"Chip-Induktivität", gefolgt von einigen 10 µF Keramikkapazität gegen Masse, gut genug, um die Stromversorgungsfrequenzen zu dämpfen, die Probleme verursachen. Manchmal brauchen Sie vielleicht zwei davon in Reihe, die normalerweise den Mist über 10 kHz oder so loswerden.
Wenn Sie eine langfristige Spannungsdrift (sehr niederfrequentes Rauschen) nicht tolerieren können, reparieren Sie die Schaltung entweder so, dass sie nicht von der Versorgungsspannung abhängt, oder regulieren Sie die Spannung irgendwie auf analoge Weise, um kein weiteres Rauschen einzuführen. Dies könnte so einfach sein wie ein Zener-Shunt-Regler oder ein Reihenlinearregler. Empfindliche analoge Schaltungen benötigen normalerweise wenig Strom, daher können Shunt- und Linearregler geeignet sein. Dann können Sie das noch mit einem oder zwei LC-Filtern wie oben beschrieben unmittelbar vor jeder Verwendung dieser Stromschiene verfolgen.
Ignacio Vazquez-Abrams
anrieff
Georg Herold