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测试工况。

输入电压：12V          输出电压：3.3V

示波器型号：Agilent DSO-X 2022A 采样率2GSa/s，带宽200MHz

电路原理图：

C3：50V/100uF直插铝电解电容  C1：22uF 1206封装陶瓷电容  C2：6.3V/10uF3216封装钽电容  C4：0.1uF 0402封装陶瓷电容

原理：12V来自电源适配器，内部是一个开关电源。先经过7805降压后得到5V电压，再经过一片LDO降压得到3.3V电压输出，示波器探头接在3.3V和GND

测试条件1

不接C2、C4，即LD1117DT33直接输出3.3V给示波器测量。带宽限制：开

为何要开带宽限制？因为我们此处讨论的是电源本身的纹波特性，对于更高频率的干扰信号，并不是由电源本身产生，而应归结为测量时引入或板级设计不合理而引入的干扰，并不在电源纹波的讨论范围内。

纹波测试：

分析：即便是LDO，如果输出不接滤波电容，其纹波也会很大，笔者所测得的纹波高达数百毫伏（图中所示峰峰值为525mV），且低频纹波十分明显，上图中两个尖峰的时间间隔为20ms，换算成频率为50Hz，这应该是电网混入的杂波，也叫AC噪声，在两个尖峰的中间位置还有一个小尖峰，如果把这个小尖峰也算进去，就可以称作整流纹波，之前搭过全波整流的人都知道，电网的50Hz交流电经过全波整流以后会得到100Hz的脉动直流，相当于把负半周期的信号也叠加进来了。

结论：LDO也不是绝对安静的，因为在很多实际应用场合，电路板最初输入的电源都是开关电源，即便在板上采用LDO来对芯片进行供电，如果不重视电源端的滤波处理，系统内部则会引入极大的噪声。而数字IC的IO端口电平是由电源决定的，如果电源纹波过大，就有可能会导致数据错误、丢包等现象。

测试条件2

输出端并联一个10uF钽电容到GND。带宽限制：开 示波器设置同上

纹波测试（低频）：

分析：奇迹出现了，仅仅是并接了一个小小的电容，就能让电源纹波几乎消失，从上图可以看出，电网混入的50Hz AC噪声几乎消失殆尽，峰峰值只有60mV。

结论：LDO输出端并接适当容量的电容能达到显著的滤波效果。

纹波测试2（高频）：

分析：并联了10uF钽电容后，电源纹波主要集中在了高频段。众所周知，实际的电容并不是理想电容，存在损耗因素，包括ESR和ESL，随着频率的升高，电容会达到一个谐振点，在这点附近，电容滤波效果最好，因为在这一点上，电容的等效阻抗最低，能够给该频段的纹波信号一个很好的对地通路，从而起到旁路的效果，随着频率进一步升高，电容的特性会越来越接近一个电感，从而逐渐失去滤波效果。实际经验表明，电容的容值越大，ESR和ESL会越大。通常，同等容值的钽电容比陶瓷电容的ESR更大（也正因为这一点，钽电容反而更适合做LDO输出端的滤波，至于为什么，国半有篇文章专门讨论这个问题，有兴趣的可以败毒google或向我要）

试想，如果再并联一个更小的电容，会有什么效果呢？

测试条件3

在10uF钽电容两端再并联一个0.1uF的无极性电容。 其他条件同2

分析：由上图可知，纹波进一步减小（虽然不如2那么明显），之前是20几个毫伏，现在只剩16毫伏，且纹波集中在了更高的频段。

结论：小电容对高频纹波可以起到更好的抑制作用。

结语：电源供电部分是板级硬件设计的重中之重，根据笔者仅有的经验，电路板上的很多问题，电源供电不正常而导致的占了一大半。尤其是当板上有敏感的模拟器件时，更要注意电源纹波所带来的负面影响并想办法减小这种影响。对电源端增加滤波电容确实应当成为一个习惯，这样可以避免一些完全没有必要的奇怪问题。此外，笔者此次测试的条件均为空载。实验结果仅供参考，因为实际的应用系统里，负载是千变万化的，比如容性负载、开关型器件等，分析起来会更加复杂。电源有很多问题值得深入探讨，后续笔者会在有空时针对更加复杂的工况做进一步的测试。