【硬件测试入门·24】用 FFT 给纹波和噪声溯源：时域看多大，频域看”从哪来”——按频率对号入座，才知道该动谁_哔哩哔哩_bilibili

电源输出纹波超标，只加输出电容滤波不一定能解决问题。可以在示波器上开启FFT，从频率判断电源纹波的来源。

从频谱上可以把电源的纹波分成六类：

1，开关基频，通常是最高且孤立的那一根。目前主流DCDC开关电源芯片的开关频率在几百k-1M左右。

2，谐波，频率为开关基频的整数倍，且逐渐变小。开关边缘越陡，谐波就越丰富。

3，低频，通常为50/100/120Hz，来自于前级交流市电。

4，拍频，当板上存在两个及以上频率接近的开关电源，就会产生一个频率等于二者之差的拍频。

5，展频，是开关芯片故意让开关频率在小范围内抖动，将频谱能量分散到一定的频谱范围上，可以有效的降低信号所产生的EMI。

6，高频振铃，通常为几十-几百MHz，是主要的EMI来源。

通过判断电源纹波在频谱上的位置，就可以找到纹波的主要来源，进而从源头上降低电源纹波。

示波器的FFT设置有很多易错点：

1，频率分辨率RBW，是频谱显示的最小刻度单位。抓的波形时间越长（增加示波器的“时基（Time/Div）”），频率分辨率就越细，越能把频域上挨得近的两根线分开。如果频率分辨率不够，两根线就会混成一根。

2，混叠，如果采样频率不够，高频就会折射到低频，影响判断。按照奈奎斯特定理，采样率需要大于所关注频率的两倍。

3，窗函数，选错会造成频谱泄露。通常用Hanning窗，要准确测幅度用Flattop窗，如果信号微弱或频率过高，可以改用频谱仪。

对于前面提到的六类纹波，可以从下面六个改进措施入手：

1，开关低频/低次谐波：加大滤波，加LC后级，后级加LDO

2，高频谐波/振铃：减小电源回路，加缓冲电路snubber，去耦屏蔽

3，拍频：时钟同步，拉开开关频率

4，交流市电纹波：优化ACDC整流，加大Bulk电容