DCDC纹波和噪声是指DCDC变换器输出电容上的交流耦合信号，DCDC纹波是衡量DCDC性能的一个重要指标，因此在DCDC性能评估中，如何准确地测量DCDC输出电压纹波幅度和频率，且可复现性强，是工程师必备的技能。

一、纹波的介绍

DCDC的输出电压纹波和噪声主要由以下几项组成，首先是输出电压纹波（Ripple），其频率与VSW频率一样；其次是开关噪声（Switching Noise），这种噪声发生在上下开关管通断时刻，其重复周期与VSW信号一致；最后就是板级其他信号噪声（Noise），主要是通过辐射和串扰等方式耦合到电压信号上面。

图6.1 DCDC纹波和噪声示意图

二、纹波测量

在测量DCDC纹波时，主要需要做两个关键步骤：一是由于开关频率的频率最大只有几MHz，因此为了降低板上噪声干扰影响，一般示波器对应测量探头的带宽要限制在20MHz；二是示波器探 头采用最小接地环方式测量纹波，避免板上噪声耦合到示波器探头上，干扰测量结果。

图6.2就是一个非最小环的纹波测量示意图，如图所示，即便是示波器探头接触到输出电容的VREG电压端，地线接到输出电容的接地端，但是由于示波器探头、探头地线与输出电容构成了一个较大面积的环路，形成一个天线，拾取板上其他信号噪声，从而干扰纹波电压波形，影响测量。

图6.2 非最小环纹波测量示意图

图6.3是一个典型的最小环的纹波测量示意图，即示波器探头接触到输出电容的VREG电压端，通过接地弹簧接到输出电容的接地端，此时示波器探头、探头地线与输出电容构成的环路面积减小很多，板上其他信号噪声也很难通过接地环路耦合到示波器中，从而确保测量的准确性。

图6.3 最小环纹波测量示意图

图6.4是常见的接地弹簧实物图，一般的示波器探头都会配有接地弹簧，便于最小环路测量信号。

图6.4 接地弹簧示意图

如果在日常工作中，无法及时找到接地弹簧该怎么办呢？这时我们就可以通过多种其他办法来自行制作最小接地环，从而达到准确测量纹波的目的，如下是几种简易最小接地环的制作方法，供参考：

1）使用焊锡丝缠绕在示波器探头前端，构成螺旋形状，如图6.3所示，同时将电烙铁温度调至足够低，即保证焊锡丝能融化的同时焊锡丝的融化速度又较慢，这样才能保证焊锡丝能焊接在地线上且不会断线，如下图6.5所示。

图6.5 焊锡丝做的接地环

2）使用焊锡丝做接地环的缺点在于不好焊接，最好实验室或周围有0.5mm左右的硬线，采用上述同样的方法，构成一个接地环，完成纹波测量，如下图6.6所示，该方法相比于焊锡丝更加牢靠，也是最便捷的方法。

图6.6 硬线做的接地环

图6.7 基于最小接地环测的纹波电压波形

三、纹波幅值该如何读取？

在纹波测试中，部分开发者会采用示波器的余晖或者峰峰值模式来评估DCDC纹波电压幅度，这种余晖或峰峰值是一种纹波评估方式，但是这种方式无法很准确的得到纹波真实幅值，只能近似评估纹波幅值大小，因为当开关频率较高且负载电流越大时，示波器抓取的纹波信号波形很容易出现基线偏移现象，即实测的信号基准电压不是一个稳定值，这样通过余晖或峰峰值获取到的峰峰值电压要比实际纹波幅值要大。

图6.8就是有无基线漂移时采用余晖或峰峰值模式获取到的纹波电压幅值差异对比。

图6.8 信号波形的基线漂移现象

图6.9 最小环测纹波时出现的基线漂移现象

为了更精确地获取到实际的纹波电压幅值，需要将示波器时基档位调到足够小，能够在显示面板是清晰地观察到纹波幅值，如下图6.10所示，并采用垂直或者水平线测量界面内某一个周期的最大纹波峰峰值，作为DCDC的纹波电压测量值，这样测量的到纹波幅值更接近DCDC真实纹波幅值，将基线漂移现象干扰影响排除。

图6.10 纹波读取