了解开关调节器的输出，

 了解开关调节器的输出，加快罗克韦尔AB模块设计
    罗克韦尔AB模块zui大程度降低开关调节器的输出纹波和瞬变十分紧张，尤其是为高分辨率ADC之类噪声敏感型器件供电时，输出纹波在ADC输出频谱上将体现为*的杂散。为避免降低信噪比(SNR)和无杂散动态范围(SFDR)，开关调节器通常以低压差调节器(LDO)代替，捐躯开关调节器的高服从，换取更干净的LDO输出。了解这些伪像可让设计人员成功将开关调节器集成到更多的高、噪声敏感型应用中。
    本文介绍测量开关调节器中的输出纹波和开关瞬变的有用方法。对这些参数的测量要求特别很是细心，由于糟糕的设置可能会导致读数错误，示波器探针旌旗灯号和接地引线形成的环路会导致产生寄生电感。如许会增长与快速开关瞬变有关的瞬变幅度，因此必须保持较短的连接、有用的方法以及宽带宽。此处，采用ADP2114双通道2 A/单通道4 A同步降压DC-DC转换器，演示测量输出纹波和开关噪声的方法。这款降压调节器具有高服从，开关频率zui高可达2 MHz。
    输出纹波和开关瞬变
    输出纹波和开关瞬变取决于调节器拓扑以及外部元器件的数值与特征。输出纹波是残余交流输出电压网络营销顾问，与调节器的开关操作密切相干。其基频与调节器的开关频率雷同。开关瞬变是在开关转换过程中发生的高频振荡。它们的幅度以zui大峰峰值电压透露表现，该值很难正确测量，由于它与测试设置高度相干。图1表现输出纹波和开关瞬变示例。
    图1. 输出纹波和开关瞬变
    输出纹波考虑因素
    调节器的电感和输出电容是影响输出纹波的重要元件。较小的电感会产生更快的瞬变相应，但代价是电流纹波更大；而较大的电感会让电流纹波更小，响应的代价就是瞬变相应较慢。采用低有用串联电阻(ESR)的电容可zui大程度削减输出纹波。带电介质X5R或X7R的陶瓷电容是一个不错的选择。通常使用大电容来降低输出纹波，但输出电容的尺寸和个数却是以捐躯成本和PCB面积得来的。
    频域测量
    对电源模块工程师而言，测量不必要的输出旌旗灯号时辽宁人事考试信息网，考虑频率域是特别很是有效的，它能提供一种更好的视角，了解输出纹波及其谐波位于哪些离散频率，以及各自对应哪些不同的功率水平。图2表现的是一个频谱的例子。这类信息可帮助工程师确定所选开关调节器是否适合其宽带RF或高速转换器应用。
    若要进行频率域测量，可在输出电容两端连接一个50Ω同轴电缆探针。旌旗灯号通过隔直电容，停止于频谱分析仪输入端的50Ω端接电阻。隔直电容可阻止直流电流穿过频谱分析仪，避免直流负载效应。50Ω传输环境可以zui大限度削减高频反射和驻波。
    输出电容是输出纹波的重要来源，因此测量点应该尽可能靠近。从旌旗灯号到接地点的环路应该尽可能比较小，以便尽量削减可能影响测量效果的额外电感。图2表现频域的输出纹波协调波。ADP2114在工作条件下，于基频处产生4 mV p-p输出纹波。
    罗克韦尔AB模块采用频谱分析仪的频域图
    时域测量
    采用示波器探针时，不用长接地引线可避免形成接地环路，由于旌旗灯号和长接地引线形成的环路会产生额外电感和较高的开关瞬变。
    测量低电平输出纹波时，使用1×无源探针或50Ω同轴电缆，而非10×示波器探针，由于10×探针会使旌旗灯号衰减10倍，从而使低电平旌旗灯号降为示波器本底噪声。图3表现的是次优探测方法。图4表现采用500MHz带宽设置时的波形测量效果。高频噪声和瞬变属于长接地引线形成的环路所造成的测量假旌旗灯号，并非开关调节器所固有。
    图3. 接地环路产生输出偏差
    图4. 开关节点(1)和交流耦合输出波形(2)
    有几种方法可以减小杂散电感。一种方法是移除标准示波器探针的长接地引线，并将其管体连接接地基准点。图5表现和管体方法。然而，在本例中，连接错误的调节器输出点，而非直接连接输出电容；方法应当是直接与输出电容相连。接地引线已移除，但PCB上走线引起的电感仍然存在。图6表现采用500MHz带宽设置时的波形效果。由于移除了长接地引线不锈钢水利控制阀，所以高频噪声有所降低。