一般而言，与低压差(LDO)稳压器输出相比，人们认为传统开关稳压器的输出电压噪声很大。然而，LDO电压会引起严重的额外热问题，并使得电源设计更加复杂。全面认识开关稳压器噪声很有必要，有助于设计低噪声开关解决方案，使之产生与LDO稳压器相当的低噪声性能。本文分析和评估的目标是采用电流模式控制的降压稳压器，因为它在应用中很常用。信号分析是了解开关纹波噪声、当前宽带噪声特性（及其来源）、开关引起的高频尖峰噪声的主要法。本文将讨论开关稳压器PSRR（电源抑制比，其对输入噪声抑制很重要）以及信号分析方法。

开关纹波噪声怎么解决？
本部分依据基波和谐波理论介绍降压转换器输出纹波计算公式。根据开关稳压器拓扑结构和基本操作，纹波始终是开关稳压器中的主要噪声，因为峰峰值电压幅度一般为几mV到几十mV。它应被视为周期性且可预测的信号。如果以固定开关频率工作，则在时域中通过示波器，或在频域中通过傅立叶分解，很容易将其识别并进行测量。

其中：
VIN为输入电压。D为占空比；对于降压稳压器，其等于 VOUT/VIN

VIN 确定后，The VSW基波和谐波成分仅取决于占空比。图2显示了与占空比相关的 VSW基波和谐波幅度。当占空比接近一半时，纹波幅度以基波为主。

为了简化计算，我们假设输出LC级为20 dB/十倍频程，然后是与占空比相关的VOUT纹波基波和谐波幅度，如图3所示。当占空比接近一半时，三次或奇数次谐波将高于偶数次谐波。由于LC抑制，较高的谐波将具有较低的幅度，并且与总纹波幅度相比，其比例非常小。同样，基波幅度是开关稳压器输出纹波中的主要成分。

对于降压稳压器，基波幅度与输入电压、占空比、开关频率和LC级有关；但是，所有这些参数都会影响应用要求，如效率和解决方案尺寸等。为了进一步降低纹波，建议增加后置滤波器。

宽带噪声怎么处理？

开关稳压器中的宽带噪声是输出电压上的随机幅度噪声。它可以用整个频率范围内的噪声密度来表示，单位为 V/√Hz z，或用Vrms来表示，其与频率范围内的密度不可分。由于硅工艺和基准电压源滤波器设计的限制，宽带噪声主要位于开关稳压器的10Hz至1MHz频率范围内，在低频范围内很难通过增加滤波器来将其降低。

典型降压稳压器宽带噪声峰峰值幅度电压约为100μV至1000μV，远低于开关纹波噪声。如果使用额外的滤波器来降低开关纹波噪声，则宽带噪声可能成为开关稳压器输出电压的主要噪声。我们显示了当没有额外滤波器时，降压稳压器输出噪声的主要来源是开关纹波。图5显示了当使用额外滤波器时，输出噪声的主要来源是宽带噪声。

对于获得的控制环路传递函数和模块噪声特性信息，有两种不同的噪声：环路输入噪声和环内噪声。控制环路带宽内的环路输入噪声会传输到输出，而环路带宽之外的噪声会被衰减。对于开关稳压器，设计低噪声EA和基准电压源至关重要，因为单位反馈增益会保持噪声水平不变，而不是随着输出电压电平增加而提高它。最大的挑战是找出整个系统中最大的噪声源，并在电路设计中降低该噪声。ADP5014针对低噪声技术进行了优化，采用电流模式控制方案和一个简单的LC外部滤波器，在10Hz至1MHz频率范围内实现了低于20μVrms的噪声性能。