【導讀】電源軌上微伏級的紋波噪聲，已不再僅僅是背景幹擾，而是可能引發精密AI算法偏差

、導致汽車電子係統誤判甚至造成高速通信鏈路失效的關鍵隱患。在這一背景下，電源抑製比（PSRR）作為量化電源係統抵禦輸入噪聲
、維持輸出純淨度的核心指標

，其重要性日益凸顯。從消費電子到車規級應用，再到高吞吐量的AI計算集群
，如何精準評估並提升電源係統的抗幹擾能力，已成為工程師在設計驗證階段必須攻克的難題。

在眾多電源性能指標中
，電源抑製比（Power Supply Rejection Ratio，PSRR）正逐漸成為衡量電源係統抗幹擾能力的重要參數。從消費電子到汽車電子


，再到人工智能計算係統
，PSRR已成為工程師在進行電源器件選型和係統評估時的重要參考指標。 

PSRR：衡量電源抗幹擾能力的重要指標

在zai實shi際ji電dian子zi係xi統tong中zhong，電dian源yuan輸shu入ru端duan通tong常chang處chu於yu複fu雜za的de電dian磁ci環huan境jing之zhi中zhong。噪zao聲sheng可ke能neng來lai自zi電dian源yuan本ben身shen的de開kai關guan行xing為wei
，也ye可ke能neng來lai自zi高gao速su數shu字zi電dian路lu的de串chuan擾rao或huo時shi鍾zhong信xin號hao的de耦ou合he。PSRR用於量化電源係統在麵對這些輸入噪聲時
，保持輸出端電壓穩定和純淨的能力。

從定義上看，PSRR表示輸入端紋波電壓與輸出端紋波電壓之比的對數值
，其單位為分貝（dB）。

PSRR數值越高，意味著電源對輸入噪聲的抑製能力越強，輸出電壓受到幹擾的影響越小。對於需要穩定供電的芯片係統而言，更高的PSRR意味著更“幹淨”的電源環境。 

高性能係統對PSRR提出更高要求

隨著電子係統複雜度不斷提升
，對電源穩定性的要求也在持續提高。在電源管理芯片（PMIC）以及電源穩壓器、放大器等電路設計中

，PSRR測試已經成為評估器件性能的重要手段。

在典型的高性能電子係統中

，例如GPU、SoC、FPGA等處理器平台，以及SerDes、PCIe、USB等高速接口係統，多個電源軌需要同時為高速數據處理提供穩定供電。電源紋波可能來源於開關噪聲、諧波、數字信號串擾以及時鍾耦合等多種因素。如果電源係統對紋波噪聲的抑製能力不足，可能導致信號抖動、誤碼率上升，並最終影響係統穩定性。 

目前，PSRR測試已廣泛應用於精密工業
、汽車電子、醫療設備以及人工智能等領域。

在精密工業領域，PSRR測試常用於評估低壓差穩壓器（LDO）的電源穩定性，為精密電源係統設計提供重要參考。

在汽車電子係統中
，車規級電源器件需要在振動、溫度變化以及複雜電磁環境下保持穩定工作。PSRR測量能夠幫助工程師評估電源係統在嚴苛工況下的抗幹擾能力，從而支持功能安全設計。

醫療設備同樣對電源穩定性有著嚴格要求。通過PSRR測量，可以評估電源噪聲對設備精度和穩定性的影響，從而確保診斷數據的可靠性。

在人工智能係統中
，這一問題尤為突出。AI芯片的工作電壓正在不斷降低，同時計算吞吐量卻持續提升。電源軌上的微小紋波噪聲
，都可能導致計算誤差、算法偏差或功耗管理效率下降。因此，高PSRR電源係統已成為AI芯片穩定運行的重要基礎。 

下圖為一款用於AI存儲器LPDDR，其工作電壓低至0.5V，預留給電源的紋波噪聲裕量越來越小。

鑒於其低電壓的電源需求及高吞吐量的特性,  如果要保障其持續運行在高算力的AI應用場景下,  高穩定且對紋波噪聲高抑製能力的電源供應是必要的保障,  如果電源紋波噪聲抑製能力不夠,  會有什麼影響呢?

1. 對芯片數據與算法的影響:  電源微小的紋波噪聲可能導致芯片數據失真或芯片算法錯誤,  影響芯片算法的可靠性和準確性;

2. 對功耗管理和能效優化的影響:  芯片係統通常需要大量的計算資源, 功耗管理和能效優化成為關鍵問題。紋波噪聲抑製力差直接影響電源的優化,  降低 係統的能效;

3. 對射頻信號處理穩定性的影響: 在處理射頻信號以實現通信或感知功能的應用中, 電源紋波噪聲直接影響通信質量並可能導致感知錯誤。

所有這一切使得預留給電源的紋波噪聲裕量越來越低,從而要求高精度的電源紋波噪聲抑製能力 (PSRR) 的測量。

精準PSRR測量麵臨的技術挑戰

從理論上講
，PSRR測量需要在電源輸入端注入掃頻紋波信號，並同步測量輸入與輸出端的殘餘紋波
，從而獲得電源抑製比在不同頻率下的變化曲線。

然而，在實際測試過程中
，隨著頻率提升至兆赫茲範圍
，被測紋波信號往往隻有微伏級別。這對測試係統提出了更高要求，包括：

極低的本底噪聲，確保測試係統不會淹沒真實信號

高分辨率測量能力，以捕捉微小電壓變化

的測試係統方案，包括信號源
、注入設備和分析軟件

如果測試方案本身的性能不足，測量結果可能無法真實反映芯片性能
，甚至影響產品研發進度和上市周期。 

一體化PSRR測試方案提升測量可靠性

針對PSRR測試中的挑戰，完整的測試係統方案尤為重要。通過結合高性能示波器、電源軌探頭以及專業信號注入設備
，可以實現從信號注入、數據采集到自動分析的完整測試流程。

zaishijiceshizhong，hanshuxinhaofashengqichanshengsaopinxinhao，jingxianxingzhuruqiouhedaodianyuanshuruduan。suihou，shiboqitongbucaijishuruheshuchuduandewenboxinhao，bingtongguofenxiruanjianzidongshengchengPSRR隨頻率變化的曲線。

zhezhongjichenghuaceshifangannenggouyouxiaojiangdiceshifuzadu

，tigaoceliangyizhixingyuzhongfuxing。tabujinnenggoubangzhudianyuanxinpianshejigongchengshizhunquebiaozhengqijianxingneng，haikeyiweixitonggongchengshitigongkekaodeshujuzhichi，congerzaixitongshejijieduangenghaodipinggudianyuanfangan。 

精準測量推動電子係統可靠性提升

隨著電子係統向更高性能、更高集成度發展，電源係統的穩定性正在成為決定整體性能的重要因素。PSRR作為衡量電源魯棒性的核心指標，其精準測量在高端芯片與複雜係統開發中正變得越來越關鍵。

在通往更智能
、genggaoxiaodianzixitongdedaolushang，duimeiyihaofudianyuanwenbodejingzhunceliangyukongzhi

，douyiweizhexingnengbianjiedejinyibutupo。ershixianzheyimubiaodediyibu，zhengshijianlikekaodePSRR測試能力。

隨著電子係統向更高集成度、更低電壓和更強算力演進，電源係統的穩定性已直接決定了整體性能的邊界。PSRR不僅是衡量電源器件優劣的標尺，更是保障人工智能
、汽車電子及精密醫療設備可靠運行的基石。麵對微伏級紋波噪聲可能引發的數據失真、能效下降及信號完整性惡化等風險

，建立一套具備極低本底噪聲、高分辨率且集成化的一體化PSRRceshifanganxiandeyouweipoqie。zhiyoutongguojingzhundesaopinzhuruyutongbufenxi，zhenshibiaozhengdianyuanzaibutongpinlvxiadeyizhinengli，gongchengshicainengzaixitongshejichuqiyouxiaoguibifengxian，youhuadianyuanjiagou。