DC/DC变换器的差频干扰的研究

办法把这个低频信号给去除掉。

解决方法有以下几种：

（1）改变PCB布局

由于+3.3V输出的Buck芯片的COMP管脚太接近+5V电路的电感L2，造成近场干扰，因此布局的时候使COMP脚远离电感，如图6所示。改进后的PCB的设计布局，U2和L2调换了位置，这样的位置对于U1来说就是安全的，因为U1的COMP端不再受L2的干扰了，+3.3V的输出端完全消除了差频干扰信号。

图6：改进后的PCB布局

（2）使用更高频率的芯片

在本例中，如使用600kHz开关频率的Buck芯片来代替U2，在+3.3V输出上也不再出现低频纹波信号。实际测试结果如图7所示，+3.3V输出纹波没有低频纹波信号。因为该低频信号是由差频即|f1-f2|引起的，如果提高f2到600kHz, 那么|f1-f2|就会增加，从最开始的8.3kHz增加到几百kHz, 当然低频纹波就没有了。

图7：U2使用600kHz后3.3V输出纹波

（3）加LC滤波器

在+3.3V电路输出再加一级LC滤波，成为两阶的滤波，也可以衰减低频纹波，电路如图8所示。可以用SIMPLIS来做一下仿真，如果要消除10kHz的低频纹波，以1kHz作为截止频率：

选择合适的L3和C3的值，仿真波形如图9所示。CH1是COMP脚的电压波形，CH2是LC滤波后的输出电压波形，CH3是LC滤波前的输出电压波形。由图中可以看出，经过LC滤波后，输出10kHz的低频纹波不见了，只有幅值30mV、频率1kHz的低频纹波，该纹波幅值很小，不会对系统有任何影响，是可以接受的。

图8：+3.3V输出加LC滤波电路

图9：LC滤波仿真波形

LC滤波器对纹波的抑制作用比较明显，根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路，一般能够很好的减小纹波。但是，这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。采样点选在LC滤波器之前，输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻，当有电流输出时，在电感上会有压降产生，导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。采样点选在LC滤波器之后，这样输出电压就是我们所希望得到的电压。但是这样在电源系统内部引入了一个电感和一个电容，有可能会导致系统不稳定。

（4）其它方法

还有就是采用锁相环同步多个芯片，使它们工作在同样的频率，同样，可以完全消除差频的干扰。

3、结论

（1）共输入二路或多路DC/DC电路由于空间位置上比较靠近，由于近场耦合，容易产生差频干扰，从而形成低频噪声。

（2）设计PCB板时应该注意多路之间的位置关系和地线的安排。由于DC/DC芯片的补偿脚是高阻输入端，易受外界干扰，必须远离干扰源。

（3）通过使用更高频率的芯片，或者在输出端加合适的LC滤波器，还有用锁相环同步技术都可以消除或衰减低频干扰信号。