判定電源品質(zhì)是否滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)簡單直接，可以直接測試電源信號的直流電平與噪聲波動總和滿足芯片要求的最大/最小范圍。雖然判定標(biāo)準(zhǔn)很簡單，真實地測試到電源信號卻很困難。按照工程實際經(jīng)驗，電源測試主要是紋波噪聲和直流壓降兩部分。直流壓降的測試是通常工作的慣例相對容易實現(xiàn)，以下將主要介紹電源紋波噪聲的測試。 理想的供電系統(tǒng)中所提供的電壓是一個恒定的值，但在實際單板內(nèi)，電源是圍繞這個恒定隨時間波動著的，這就是電源紋波噪聲。從圖1所示的電壓調(diào)節(jié)模塊（Voltage Regulator Module，VRM）端開始分析，線性電源其本身引入的噪聲并不大；對于開關(guān)電源而言，由于MOS管的開和關(guān)都是時間的時常數(shù)，會引入一個與開關(guān)頻率相對應(yīng)的電壓波動，這個波動就是電源紋波（如圖2所示）。對于負(fù)載芯片而言，目前的大規(guī)模集成電路中包含了大量的晶體管，而這些晶體管的開關(guān)時刻以及開關(guān)速度也有所不同，負(fù)載的電流噪聲就變得很復(fù)雜，在相應(yīng)的頻段就會產(chǎn)生相應(yīng)的電源波動；除此之外，相鄰電源平面之間的相互干擾也會引起電源的波動。上述內(nèi)容就構(gòu)成了電源噪聲，如圖2所示。通過以上對電源的分析可以看出，不同電路電源紋波噪聲的測試比較困難，下面將詳細(xì)分析并介紹電源紋波的測試方法。

2.2 測試點的選取

理想情況下，整個電源平面的電壓值都是相同的。但是由于衰減、距離噪聲源的遠(yuǎn)近、濾波電路放置等原因，電源輸出端和負(fù)載輸入端的紋波噪聲是有一定差別的。如果要測試電源芯片輸出特性，那就直接在電源芯片輸出電容附近進行測試；如果要測試負(fù)載芯片的輸入電源特性時，那就一定是要在距離負(fù)載芯片管腳最近的地方進行測試。

盡管范圍已經(jīng)縮小，但是電源網(wǎng)絡(luò)在單板上面的可測試點還是很多，不同的人會選取不同的方案，如電源模塊的輸出點、濾波電容、上拉電阻、用電芯片的電源管腳等。參與過實際測試的工程師會發(fā)現(xiàn)每個測試點的測試結(jié)果都會有一定差別，有時差別會非常大，那么哪個點的測試結(jié)果是最真實的需要詳細(xì)探究。通過信號完整性的一般知識可知，一般上拉電阻都是作為數(shù)字信號的匹配器件使用，因此與其相連的數(shù)字信號鏈路會對這個電源造成一定的影響，無法作為芯片供電的測試點；電源輸出管腳以及負(fù)載芯片的用電管腳通常因封裝焊接等因素而無法測試到。綜上，應(yīng)該選取濾波電容作為電源測試點使用。但是單板中的濾波電容非常多，且分布的區(qū)域較大，具體測試點的選取需要通過仿真來確定。

本文使用安捷倫公司的ADS（Advanced Design System）進行仿真，以恒流源代替供電、以交流電流源代替負(fù)載，中間的供電通道采用RLC等效電路代替，如圖3所示。通過電路中的等效測試點，對比各個點測試的差異。圖4為電源測試點選取仿真分析結(jié)果。