适当的布局和元件选择控制电源 EMI（1）

大多数便携式设备都包含稳压器或其他形式的电源，并且与较小的光刻 IC 相关的较低电源电压也要求在许多非便携式设备中使用这些电源电路。尽管许多设计人员并不完全了解这些权衡取舍，但这些权衡取舍会对电池寿命、符合 EMI/EMC 法规以及所设计产品的基本操作产生重大影响。了解稳压器类型、电路拓扑、相关组件和布局对于控制电源 EMI 至关重要。

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最常见的电源转换器是电压调节器。它接受在给定范围内变化的电压并产生不变化的输出电压。稳压器分为两大类：开关型和所有其他类型，主要是线性和分流型。与开关稳压器不同，线性和并联型稳压器的一个限制是输出电压必须保持低于输入电压。此外，大多数开关稳压器的效率优于等效的线性或并联稳压器。然而，线性和分流类型的低噪声和简单性使其成为开关稳压器的有吸引力的替代品。

最简单的稳压器类型是分流稳压器，它通过电阻器调节电流，以将输入电压降至稳定的输出电平。齐纳二极管也以这种方式工作。然而，齐纳二极管的功耗很高，而且它的负载调节(输出电压随负载电流的变化而变化)很差。一些并联稳压器允许我们使用分压器设置调节电压，但这些类型的稳压器通常作为更复杂的稳压器或电源中的构建块出现。一般来说，并联稳压器适用于负载电流变化很小的低功率系统。我们可以通过添加一个有源传输元件(通常是双极晶体管)来扩展这个狭窄的应用范围，该元件将分流器转换为线性稳压器。

线性稳压器使用有源双极或 MOSFET 传输元件将输入电压降至调节后的输出电压。在这些器件中，LDO(低压差)类型在过去十年中变得流行。“压降”是指维持稳压的输入和输出电压之间的最小差异。一些所谓的 LDO 的压差电压高达 1V，但更典型的 LDO 值范围为 100 至 300 mV。

由于线性稳压器的输入电流大约等于其输出电流，因此其效率(输出功率除以输入功率)是输出与输入电压比的函数。因此，dropout 很重要，因为较低的 dropout 意味着更高的效率。如果输入电压远高于输出电压或输入变化很大，则难以实现最大效率。LDO 稳压器还可作为开关稳压器产生的噪声的屏障。在这个角色中，LDO 稳压器的 LDO 特性提高了电路的整体效率。

调节器传导或辐射噪声

如果线性或并联稳压器的性能不足以满足应用需求，则设计人员必须转向开关稳压器。随着性能的提高，随之而来的缺点是尺寸和成本更大、对电噪声的敏感性更高、产生的电噪声更高，以及复杂性普遍增加。

开关稳压器或开关电源会产生通过传导或辐射产生的噪声。传导发射可以采用电压或电流的形式，我们可以进一步将这些发射中的每一个表征为共模或差模传导。更复杂的是，连接线的有限阻抗使电压传导导致电流传导，反之亦然;此外，差模传导会导致共模传导，反之亦然。

但是，一般而言，我们可以优化电路以减少这些辐射中的一种或多种。与便携式系统相比，传导发射对固定系统造成的问题通常更大。由于便携式设备使用电池供电，因此它们的负载和电源没有用于传导发射的外部连接。

要了解开关稳压器中的噪声源，我们必须首先了解其工作原理。许多类型的开关稳压器的描述超出了本文的范围。但是，一般来说，开关稳压器通过采用有源元件(例如晶体管和二极管)将电流穿梭通过存储元件(例如电感器和电容器)来将源电压或电流转换为负载电压或电流。