無噪聲電源并非是偶然設(shè)計(jì)出來的,。一種好的電源布局是在設(shè)計(jì)時最大程度的縮短實(shí)驗(yàn)時間,。花費(fèi)數(shù)分鐘甚至是數(shù)小時的時間來仔細(xì)查看電源布局,，便可以省去數(shù)天的故障排查時間。

圖1顯示的是電源內(nèi)部一些主要噪聲敏感型電路的結(jié)構(gòu)圖,。將輸出電壓與一個參考電壓進(jìn)行比較以生成一個誤差信號,，然后再將該信號與一個斜坡相比較，以生成一個用于驅(qū)動功率級的 PWM(脈寬調(diào)制)信號,。

電源噪聲主要來自三個地方：誤差放大器輸入與輸出,、參考電壓以及斜坡。對這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行精心的電氣設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)有助于最大程度地縮短故障診斷時間,。一般而言,，噪聲會與這些低電平電路電容耦合。一種卓越的設(shè)計(jì)可以確保這些低電平電路的緊密布局,，并遠(yuǎn)離所有開關(guān)波形,。接地層也具有屏蔽作用。

圖1 低電平控制電路的諸多噪聲形成機(jī)會

誤差放大器輸入端可能是電源中最為敏感的節(jié)點(diǎn),，因?yàn)槠渫ǔ＞哂凶疃嗟倪B接組件,。如果將其與該級的極高增益和高阻抗相結(jié)合，后患無窮,。在布局過程中,，您必須最小化節(jié)點(diǎn)長度，并盡可能近地將反饋和輸入組件靠近誤差放大器放置,。如果反饋網(wǎng)絡(luò)中存在高頻積分電容,，那么您必須將其靠近放大器放置，其他反饋組件緊跟其后,。并且，串聯(lián)電阻-電容也可能形成補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),。最理想的結(jié)果是,，將電阻靠近誤差放大器輸入端放置，這樣,，如果高頻信號注入該電阻-電容節(jié)點(diǎn)時,，那么該高頻信號就不得不承受較高的電阻阻抗—而電容對高頻信號的阻抗則很小。

斜坡是另一個潛在的會帶來噪聲問題的地方,。斜坡通常由電容器充電(電壓模式)生成,，或由來自于電源開關(guān)電流的采樣(電流模式)生成。通常,，電壓模式斜坡并不是一個問題,，因?yàn)殡娙輰Ω哳l注入信號的阻抗很小。而電流斜坡卻較為棘手,，因?yàn)榇嬖诹松仙呇胤逯?、相對較小的斜坡振幅以及功率級寄生效應(yīng),。

圖2顯示了電流斜坡存在的一些問題。第一幅圖顯示了上升邊沿峰值和隨后產(chǎn)生的電流斜坡,。比較器(根據(jù)其不同速度)具有兩個電壓結(jié)點(diǎn) (potential trip points),，結(jié)果是無序控制運(yùn)行，聽起來更像是煎熏肉的聲音,。

利用控制IC中的上升邊沿消隱可以很好地解決這一問題,，其忽略了電流波形的最初部分。波形的高頻濾波也有助于解決該問題,。同樣也要將電容器盡可能近地靠近控制 IC 放置,。正如這兩種波形表現(xiàn)出來的那樣，另一種常見的問題是次諧波振蕩,。這種寬－窄驅(qū)動波形表現(xiàn)為非充分斜率補(bǔ)償,。向當(dāng)前斜坡增加更多的電壓斜坡便可以解決該問題。

圖2 兩種常見的電流模式噪聲問題

盡管您已經(jīng)相當(dāng)仔細(xì)地設(shè)計(jì)了電源布局,，但是您的原型電源還是存在噪聲,。這該怎么辦呢？首先,，您要確定消除不穩(wěn)定因素的環(huán)路響應(yīng)不存在問題,。有趣的是，噪聲問題可能會看起來像是電源交叉頻率上的不穩(wěn)定,。但真正的情況是該環(huán)路正以其最快響應(yīng)速度糾出注入誤差,。同樣，最佳方法是識別出噪聲正被注入下列三個地方之一：誤差放大器,、參考電壓或斜坡,。您只需分步解決便可！

第一步是檢查節(jié)點(diǎn),，看斜坡中是否存在明顯的非線性,，或者誤差放大器輸出中是否存在高頻率變化。如果檢查后沒有發(fā)現(xiàn)任何問題,，那么就將誤差放大器從電路中取出,，并用一個清潔的電壓源加以代替。這樣您應(yīng)該就能夠改變該電壓源的輸出,，以平穩(wěn)地改變電源輸出,。如果這樣做奏效的話，那么您就已經(jīng)將問題范圍縮小至參考電壓和誤差放大器了,。

有時,，控制IC中的參考電壓易受開關(guān)波形的影響。利用添加更多(或適當(dāng))的旁路可能會使這種狀況得到改善,。另外,，使用柵極驅(qū)動電阻來減緩開關(guān)波形也可能會有助于解決這一問題,。如果問題出在誤差放大器上，那么降低補(bǔ)償組件阻抗會有所幫助,，因?yàn)檫@樣降低了注入信號的振幅,。如果所有這些方法都不奏效，那么就從印刷電路板將誤差放大器節(jié)點(diǎn)去除,。對補(bǔ)償組件進(jìn)行架空布線(air wiring)可以幫助我們識別出哪里有問題,。