關于電路的噪音問題

ID:609192 · 發表于 2021-8-5 15:45

首先插一句話：電子線路中所標稱的噪聲，可以概括地認為，它是對目的信號以外的所有信號的一個總稱。我個人認為電路運行時發出的噪音是包含在我們平常所說的噪聲里面的，但是有個同事就說應該不算。所以就來問問，到底算不算。
另外就是最近發現自己layout的一塊低頻電路板出現了有噪音問題，調試了一下發現主要的噪音來源是打開和關管mos管的信號頻率太低了。把這一部分電路暫停使用之后發現還有微弱電流聲（板子上無音頻相關電路）；
百度了一下，說可能是電容虛焊。請問還可能有別的可能性嗎？

ID:1164719 · 發表于 2025-12-10 10:17

解決電路中的噪音問題需要系統性地結合噪聲源識別、電路設計優化、PCB布局策略及濾波屏蔽技術。以下是關鍵解決方案，綜合行業實踐和工程原理：

一、噪聲溯源與診斷
噪聲類型識別
內部噪聲：包括電阻熱噪聲（與溫度、阻值正相關）9、半導體散粒噪聲/閃爍噪聲（低頻1/f噪聲）[[8]9。
外部噪聲：電磁干擾（EMI）、電源紋波、接地環路電流耦合[[6]10。
診斷工具：
示波器觀察波形畸變（如毛刺、振蕩）6；
頻譜分析儀定位噪聲頻段9。
關鍵噪聲源定位
電感/變壓器：磁致伸縮（鐵氧體磁芯形變）或線圈振動[[3]7；
電容：壓電效應（陶瓷電容）或電致伸縮（電解電容充放電）12；
開關電源：MOS管切換瞬態電流引發電壓尖峰[[4]15。
⚙️ 二、電路設計優化
低噪聲元器件選型
電阻：選用金屬膜電阻（低熱噪聲），避免碳膜電阻9；
電容：優先選擇薄膜電容（如聚酯薄膜）替代高壓陶瓷電容，減少壓電效應[[12]18；
電感：采用一體成型電感（低磁漏）或超微晶合金磁芯（磁致伸縮趨近零）[[3]7。
接地技術升級
單點接地：避免地環路噪聲，適用于低頻電路[[2]8；
多點接地：高頻電路優先，縮短地線阻抗（如PCB內層鋪地平面）13；
混合接地：數字/模擬地分離后單點匯接，抑制共模干擾[[9]11。
電源設計策略
線性穩壓器：用于噪聲敏感電路，降低紋波11；
開關電源優化：
添加RC/RCD緩沖電路吸收電壓尖峰[[4]15；
二次級聯LDO（如AMS1117）進一步濾除高頻噪聲12。
📐 三、PCB布局與布線
分區與隔離

敏感電路（模擬信號、時鐘）遠離噪聲源（電源、數字IC）[[11]14；
高速信號線與電源線垂直交叉，減少串擾13。
電源總線設計

采用網狀電源總線（非單路徑），均衡電流分配并降低壓降（圖1→圖4優化）13：
Mermaid
復制
graph LR
A[傳統懸掛總線] --壓降大--> B[改進型網狀總線]
B --> C[電流分散]
C --> D[噪聲抵消]
走線規則

線寬匹配電流：電源線≥0.8mm（大電流），信號線0.2–0.3mm13；
避免直角走線，采用45°或圓弧拐角13。
️ 四、濾波與屏蔽技術
濾波電路應用
去耦電容：100nF陶瓷電容緊貼IC電源引腳[[11]13；
π型濾波器：LC組合抑制特定頻段噪聲（如開關電源輸出端）[[4]12；
鐵氧體磁珠：串聯在電源線，消耗高頻噪聲能量（需匹配頻段）[[11]15。
電磁屏蔽措施
金屬屏蔽罩：覆蓋高頻電路（如射頻模塊），接地屏蔽罩[[2]10；
屏蔽線纜：雙絞線或同軸電纜傳輸敏感信號[[6]9。
⚡ 五、特殊場景解決方案
開關電源噪聲
變壓器浸漬處理：填充線圈間隙，抑制振動12；
反激電路：優化變壓器繞組（減少寄生電容）+ 緩沖電路15。
音頻電路雜音
靜音電路設計：MOS管控制DAC輸出通斷，避開開關瞬態"POP"聲18；
隔直電容優化：10μF薄膜電容 + 電阻網絡替代電解電容（改善低頻響應）18。
傳感器信號噪聲
差分傳輸：抵消共模干擾（如RTD測溫）8；
電流傳輸替代電壓傳輸：降低阻抗敏感度8。

總結建議
優先級排序：噪聲診斷 → 電路設計 → PCB布局 → 濾波屏蔽 → 特殊優化；
低成本驗證：首版打樣后實測（示波器+頻譜儀），針對性調整濾波參數；
進階工具：
仿真軟件（如HyperLynx）預判信號完整性13；
噪聲分析儀量化信噪比（SNR）9。
提示：多數噪聲問題源于接地缺陷或電源設計。若常規方法無效，可嘗試差分探頭測量6或提交文件至專業分析平臺（如FileInfo）2。

ID:1159343 · 發表于 2025-12-10 08:01

電源端都要考慮一下濾波電容

ID:1164707 · 發表于 2025-12-9 22:55

電子噪聲是因，物理噪音是果，兩者是同一干擾的不同表現形式。所以電路運行時的噪音”必然屬于電子線路噪聲的范疇你的理解是正確的。如果有具體的截圖、或示波器波形，可以看看

ID:1164636 · 發表于 2025-12-9 15:46

希望你能盡快得到解決，我也學學！

ID:343102 · 發表于 2025-12-9 15:33

支持你的觀點，電路運行時發出的噪音也是應該包含在我們平常所說的噪聲里面的，否則還搞什么低噪聲放大。

ID:1148735 · 發表于 2025-12-9 09:36

Hephaestus 發表于 2021-8-5 20:04
X7R、Y5V這樣的電容都會響的。壓電效應很明顯。

是的，X7R、Y5V這些電容的主要成分都是鈦酸鋇，優點就是介電常數高，能做的容值范圍比較大，缺點就是有壓電效應，會加劇電致伸縮導致有“吱吱吱”的噪聲。GUOCI（國瓷電容）有推出新材料F系列的防嘯叫貼片電容器，能做到比C0G(NP0)更大的容值，但是在1GHz頻率范圍內，各方面性能與C0G（NP0）相似，且有效抑制電路嘯叫問題。

ID:609192 · 發表于 2021-8-7 14:40

不好意思，誤導大家了，噪音的來源不是因為MOS管的通斷，而是來自MOS管的外圍，我在電源的進線端加了一個儲能電容，噪音就消失了。可以參考一下這個帖子。(請手工把點替換成.)bbs.21dianyuan點com/thread-23994-1-1.html

ID:609192 · 發表于 2021-8-7 11:58

噪音的來源找到了，聽到的噪音全部是MOS管的通斷聲音，之前排除的時候沒排除徹底，相關MOS管還是處于不停通斷的狀態

ID:401564 · 發表于 2021-8-6 01:34

只要你元件焊好了,有電流聲基本就是地線的布線問題
只要是采樣,高精度,有音頻的,這種PCB的地是不能在底層直接敷銅了事的
只能是多點接地,一條一條的走線過去

ID:883242 · 發表于 2021-8-5 20:04

X7R、Y5V這樣的電容都會響的。壓電效應很明顯。

ID:584195 · 發表于 2021-8-5 18:22

希望你能盡快得到解決，我也學學！

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