一种电源波纹和噪声的监控电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电源波纹和噪声的监控电路，属于电源波纹监控技术领域，它包括依次连接的去耦电路、第一级滤波器、第二级滤波器、高速运算放大电路、限压电路、高速ADC采样电路；所述去耦电路的输出端还与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一级滤波器的输出端连接。本实用新型专利技术可以后台监控重要电源的纹波和噪声情况，判断电源的健康度；同时规避上下电波形导致的高电压烧毁采样ADC的问题，对高可靠性应用场合有着积极意义。义。义。

A monitoring circuit of power ripple and noise

【技术实现步骤摘要】
一种电源波纹和噪声的监控电路


[0001]本技术涉及电源波纹监控
，尤其涉及一种电源波纹和噪声的监控电路。

技术介绍

[0002]在目前的板卡设计中，一般都会设计后台监控电路，可以对电源纹波进行监控，判断纹波是否满足芯片使用要求。但近些年由于高速信号总线在芯片上的广泛使用，速率可高达10Gbps甚至20Gbps，给高速信号总线进行供电的电源电压更低，对噪声更敏感，一般来说供电电源在1V左右，噪声容限在3％，此电源噪声超标可能导致高速信号总线连接不稳定、误码、闪断等异常情况。因此传统电路只能监控电源纹波的设计已无法满足现时需求。同时传统的纹波监控电路存在上下电时，上下电波形有概率进行透传，导致后级输出了高电压烧毁ADC采样电路的风险。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种电源波纹和噪声的监控电路，解决了传统电路存在的不足。
[0004]本技术的目的通过以下技术方案来实现：一种电源波纹和噪声的监控电路，它包括去耦电路、第一级滤波器、第二级滤波器、高速运算放大电路、限压电路、高速ADC采样电路和开关电路；所述去耦电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，第一级滤波器的输出端与第二级滤波器的输入端连接，第二级滤波器的输出端与高速运算放大电路的输入端连接，高速运算放大电路的输出端与限压电路的输入端连接，限压电路的输出端与高速ADC采集电路的输入端连接；所述去耦电路的输出端还与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一级滤波器的输出端连接。
[0005]所述第一级滤波器包括电感L1和L2，电容C1、C2和C3；所述电感L1和L2串联，所述去耦电路的输出端与电感L1连接，电感L2与所述第二级滤波器的输入端连接；所述电容C1的一端连接去耦电路的输出端，另一端接地；电容C2的一端连接在电感L1和L2的连接点，另一端接地；电容C3的一端与所述第二级滤波器的输入端连接，另一端接地。
[0006]所述第二级滤波器包括多级依次串联的LC低通滤波器，在第一级LC低通滤波器的输入端和连接有第一电感，在最后一级LC低通滤波器的输出端连接有第二电感；每级LC低通滤波器均包括一个电感，以及与该电感并联的电容；所述第一级滤波器的输出端与第一电感的输入端连接，第二电感的输出端与所述高速运算放大电路的输入端连接。
[0007]所述高速运算放大电路包括运算放大器件，在运算放大器件的p输入端连接有电阻R1，n输入端连接有电阻R2，所述第二电感与电阻R1连接；在运算放大器件的p输入端与n输出端之间连接有电阻R3，n输入端与p输出端之间连接有电阻R4。
[0008]所述去耦电路包括耦合电容C0，耦合电容C0的输出端分别与所述第一级滤波器和开关电路的输入端连接；所述限压电路包括稳压管，稳压管的一端与所述高速运算放大电
路的输出端连接，另一端与所述高速ADC采样电路的输入端连接。
[0009]本技术具有以下优点：一种电源波纹和噪声的监控电路，可以后台监控重要电源的纹波和噪声情况，判断电源的健康度；同时规避上下电波形导致的高电压烧毁采样ADC的问题，对高可靠性应用场合有着积极意义。
附图说明
[0010]图1为本技术的原理结构示意图；
[0011]图2为去耦电路图；
[0012]图3为第一级滤波器电路图；
[0013]图4为第二级滤波器电路图；
[0014]图5为高速运算放大电路图。
具体实施方式
[0015]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本技术做进一步的描述。
[0016]如图1所示，一种电源波纹和噪声的监控电路，它包括去耦电路、第一级滤波器、第二级滤波器、高速运算放大电路、限压电路、高速ADC采样电路和开关电路；所述去耦电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，第一级滤波器的输出端与第二级滤波器的输入端连接，第二级滤波器的输出端与高速运算放大电路的输入端连接，高速运算放大电路的输出端与限压电路的输入端连接，限压电路的输出端与高速ADC采集电路的输入端连接；所述去耦电路的输出端还与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一级滤波器的输出端连接。
[0017]如图2所示，去耦电路主要的作用是将电源中的直流部分剔除，保留交流部分分量，交流分量的频率范围一般从数K到上G，这里选择100nF的耦合电容滤除直流分量。
[0018]如图3所示，第一级滤波器包括电感L1和L2，电容C1、C2和C3；所述电感L1和L2串联，所述去耦电路的输出端与电感L1连接，电感L2与所述第二级滤波器的输入端连接；所述电容C1的一端连接去耦电路的输出端，另一端接地；电容C2的一端连接在电感L1和L2的连接点，另一端接地；电容C3的一端与所述第二级滤波器的输入端连接，另一端接地。
[0019]进一步地，第一级滤波器主要的作用是滤除20M以上的交流分量，保留20M频率以下的分量，即所称的电源纹波部分。这里选用二阶的巴特沃斯滤波器，这种滤波器由于衰减曲线中没有任何纹波，因此也被称为最大平滑滤波器，没有纹波的衰减曲线非常方便于后期处理。此滤波器一共由5个器件组成，L1、L2、C1、C2、C3，实现低通滤波功能，其截止点设置在20MHz；L1、L2选型为600nH，C1、C3选型为100pF，C2选型为320pF。经过滤波后的交流分量
由OUT端输出，此时大于20Mhz频率的交流分量已被较大衰减，低于20Mhz频率的交流分量被保留。
[0020]如图4所示，第二级滤波器包括多级依次串联的LC低通滤波器，在第一级LC低通滤波器的输入端和连接有第一电感，在最后一级LC低通滤波器的输出端连接有第二电感；每级LC低通滤波器均包括一个电感，以及与该电感并联的电容；所述第一级滤波器的输出端与第一电感的输入端连接，第二电感的输出端与所述高速运算放大电路的输入端连接。
[0021]进一步地，第二级滤波器主要的作用是滤除500M以上的交流分量，由于截止频率比较高，选用集成式的低通滤波器，型号为LFCG
‑
42+，其通带为DC～435Mhz，典型的插入损耗控制在2dB以下，可以将电源电路中500M左右以上的噪声进行衰减，保留我们需要观察的噪声部分。第一级滤波器的OUT连接第二级滤波器的RF IN,由RF OUT进行输出。
[0022]如图5所示，高速运算放大电路包括运算放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源波纹和噪声的监控电路，其特征在于：它包括去耦电路、第一级滤波器、第二级滤波器、高速运算放大电路、限压电路、高速ADC采样电路和开关电路；所述去耦电路的输出端与所述第一级滤波器的输入端连接，第一级滤波器的输出端与第二级滤波器的输入端连接，第二级滤波器的输出端与高速运算放大电路的输入端连接，高速运算放大电路的输出端与限压电路的输入端连接，限压电路的输出端与高速ADC采集电路的输入端连接；所述去耦电路的输出端还与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第一级滤波器的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种电源波纹和噪声的监控电路，其特征在于：所述第一级滤波器包括电感L1和L2，电容C1、C2和C3；所述电感L1和L2串联，所述去耦电路的输出端与电感L1连接，电感L2与所述第二级滤波器的输入端连接；所述电容C1的一端连接去耦电路的输出端，另一端接地；电容C2的一端连接在电感L1和L2的连接点，另一端接地；电容C3的一端与所述第二级滤波器的输入端连接，另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文，
申请(专利权)人：四川特伦特科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：