前面我们讲到电压纹波的来源和抑制，这篇文章主要讨论高频噪声，其实来说不管是纹波还是噪声都是很头疼的问题，我通过这篇文章想让大家更加深入的了解其形成和有效抑制。
一、输出电压噪声
输出电压波形中除了开关频率分量的纹波以外，还存在高频噪声分量，如图1所示。高频噪声是如何形成的呢？主要是由电路中的寄生参数造成的。在实际电路中，PCB走线存在寄生电感和电阻，输入输出电容会引入寄生电感和电阻，两个不同电位的平面之间会形成寄生电容。以Buck电路为例，上下管切换的瞬间，输入回路中的寄生电感与开关管的输出电容谐振。因此，开关节点SW在上升和下降沿会产生高频振荡，且寄生参数越大，振荡的幅度也越大，甚至损坏开关管。该高频振荡会通过SW节点与输出VOUT之间的寄生电容耦合到输出电压，也就是输出电压中的高频噪声。
二、输出电压噪声的抑制
了解高频噪声的来源和耦合途径，可以帮助我们有针对性地抑制输出电压噪声。下面分别介绍如何通过噪声源和耦合途径来抑制输出电压噪声。
针对噪声源，有如下几种抑制方法：
1、PCB布板时尽量减小输入高di/dt回路
2、使用TI HotRod 封装产品
HotRod 封装技术将芯片内部的die倒置，通过铜柱直接连接die 和lead frame，消除了使用wire bond引入的寄生电感，减小SW节点的振荡，例如LMR33630。另外，如图4所示，HotRod封装有两个电源VIN引脚和两个接地GND引脚，分别位于封装的两端。这种引脚分配可以减少VIN和GND回路造成的寄生环路电感。如果在器件的两边都有对称布局的输入电容，等效寄生回路电感则会减半（两个相等的并联电感）。这可以有效地减少高的di/dt 产生的噪声，相当于高频滤波。
针对耦合途径，有如下几种抑制方法：
1、选择寄生电容较小的电感
直观地理解，输出电压噪声等于SW噪声在输出电容阻抗和输出电感阻抗的分压。也就是说，输出电容在噪声频率处的阻抗越小，耦合到输出的噪声就越小。但是，多个电容并联后，输出电容的阻抗曲线会存在多个谐振点。如图7所示，增加高频电容后，在谐振点处，阻抗最小; 谐振点之前，阻抗变大; 谐振点之后，阻抗变小。因此，并非增加高频电容就一定能减小输出噪声。噪声频率位于谐振点处，输出噪声最小。如图8所示，增加220pF的电容，电压噪声反而增加了。因此，选择合适的输出电容至关重要。
综上所述，理解输出电压噪声的形成原理，根据实际应用要求，选择先进的封装技术/电源模块产品、优化PCB布局、增加滤波电容可有效降低输出电压噪声，满足应用需求。