我需要关闭那个有噪声的开关电源吗？

提到“切换电源”，前两个本能的相关反应是术语“高效”和“嘈杂”。相反，如果说“LDO”(低压差稳压器)，则会使用相反的描述性术语：“低效”和“安静”。不可否认，这些陈词滥调是真实的，但要小心并确认它们：就像大多数陈词滥调一样，在某些条件和情况下也有例外。

当然，即使是用作 DC/DC 稳压器的低噪声开关模式电源也不如线性稳压器那么安静。然而，系统级对耗散和运行时间的考虑通常要求切换器，即使设计可能需要在某些 DC 轨上具有极低的噪声。这些领域包括敏感的低电平射频前端以及精密、高分辨率的 A/D 转换。

对于 RF 前端，需要低噪声的占空比为 100%，因此在由噪声较大的开关操作的拓扑中使用本地 LDO 可能是有意义的。此外，该前端的导轨可能还需要过滤和仔细的 PC 走线布局或离散电源线布线，以避免噪声拾取。相比之下，对于精密 A/D 转换，仅在转换周期本身需要清洁电源，因此是间歇性的，并且通常以固定的更新速率进行。

无论转换是“按需”完成还是正式和定期进行，一种已使用多年的方法是在转换周期内关闭开关，并让转换电路在提供的无噪声电源上“滑行”由一个电容器。这当然可行，但需要对转换器功率需求和转换周期长度进行可靠分析，以正确调整电容器的大小。

有一些 IC 可以简化这种方法的实施。例如，德州仪器TPS62840是一款 1.8V 至 6.5V IN的高效 750mA 降压开关，具有由封装引脚控制的“停止”功能，可消除开关噪声，同时允许电容器提供所需的功率。它不会提供大量电流，但这对于预期用途来说很好。

这显然是一个有吸引力的解决方案，但在转换相关的软件中也需要小心。必须在电容器下降影响操作之前的时间窗口内停止切换器，启动并完成转换，重新启动切换功能。

同样重要的是，需要适当的软件结构和测试，以确保潜在错误或高优先级中断不会延迟停止或未停止指令。如果发生这种情况，由于噪声或其他难以重现的数据，转换中会出现错误，特别是如果问题是间歇性的。实际上，您正在通过给软件增加另一个负担来消除噪音;或者，也许您会觉得有必要包含某种离散的、基于硬件的定时器电路(而且，不，便宜的 555 级定时器在这里很可能不够用)。

另一种方法是使用非常安静的开关稳压器，例如 Analog Devices 的LT8614 “Silent Switcher”。这款 42V、4A 同步降压开关轻松超过了严格的 CISPR25 辐射发射标准，此外还具有低于 10mV P-P且独立于负载电流。设计人员必须了解在转换过程中出现的无用噪声中有多少是从 DC/DC 开关辐射出来的，以及有多少是被视为直流输出轨上纹波的噪声的函数。

这些 ADI 公司的“静音切换器”的噪声衰减也很有趣，但并不令人惊讶，因为它们代表了试图“勉强维持”最后一点性能改进的现实。在大多数情况下，没有单一的“灵丹妙药”可以在一次锐利的打击中显着降低噪音。相反，它更有可能是有条不紊地研究每个已知和可能尚未了解的噪声源以及如何消除它。

您是否不得不处理嘈杂的 DC 电源轨或操作环境，导致精密 A/D 转换和测量受到影响?你是怎么处理的呢?是否有一个步骤可以解决大部分或所有问题，或者您是否必须使用分层方法?