引言：本節開始從一些實例出發，理論結合實際來進一步探討電源噪聲處理的方式選擇和效果評估。

1.Boost型DC-DC輻射EMI分析

圖10-1是典型的同步Boost電路，由輸入電容Cin，電感L，開關器件Q1、Q2以及輸出電容Cout組成，同時形成4個回路。

Loop2和Loop3為開關電流斷續回路，具有高di/dt和dv/dt，因此SW節點振鈴明顯。Loop1和Loop4雖然是存在反復充電放電，但卻是電流連續回路，電感電流連續，高頻噪聲主要來源于SW節點開關高頻噪聲的傳導，由于Q2電流斷續(Boost的特征)，Cout的容值大小以及位置決定了Loop4中Vout節點高頻噪聲幅值。(傳送門：DC-DC-3：升壓型的工作原理)

圖10-1：BOOST開關回路分析

圖10-2為SW節點典型的開關波形(輸出僅放置Bulk電容)，SW開關節點振鈴幅值高達10V，震蕩頻率為200MHz左右。

圖10-2：SW開關節點波形

圖10-3是對應于圖10-2的實際輻射EMI測試結果，采用3m方法，藍色為垂直方向，紅色為水平方向。測試結果顯示噪聲在頻域上的峰值在200MHz附近，與時域測試結果圖10-2吻合，因此抑制輻射EMI峰值意味著需要大幅度降低SW節點的振鈴幅值，以及振鈴周期數。

圖10-3：輻射EMI測量幅值(CE測試標準)

2.BOOST輸出電容選擇

如圖10-1所示，Boost的Cout選擇有幾個關鍵考慮點：

1：輸出紋波幅值

2：系統穩定性需求

3：SW節點的振鈴幅值

4：輸出電容耐壓等級(陶瓷電容容值隨耐壓增加而衰減)。其中1、2、3、4與SW節點振鈴幅值，輻射EMI息息相關。

圖10-1中輸出回路3(包含Q2、Cout)是斷續回路，必須連接一個100nF-1uF去耦電容，該去耦電容對于降低SW振鈴幅值有著關鍵作用。(傳送門：EMC-7：如何使用電容從后級應對開關電源噪聲)

為了獲得低的輸出紋波，建議選擇低ESR陶瓷電容，通常3~4顆22uF的X5R電容可以滿足大多數應用，更大的容值有利于輸出電壓動態響應。鑒于陶瓷電容隨著電壓增加，容值減小的特性，建議選擇電容耐壓時考慮留有足夠的裕量。例如輸出電壓12V，建議至少選擇20V或者25V耐壓電容以維持足夠有效的電容值。(傳送門：DC-DC-16：一文教你如何計算DC-DC的輸入電容Cin與輸出電容Cout)

根據輸出紋波幅值要求，可以利用如下公式計算最小需求電容值Cout。

其中Vripple_C是輸出紋波幅值，Vripple_ESR是輸出電容ESR導致的紋波，I_Lpeak是電感電流峰值，ESR是輸出電容的ESR。

3.Layout注意點

1：由于輸出回路是開關回路，高di/dt和dv/dt，減小回路面積至關重要，輸出回路去耦電容必須放置在離Vout、GND管腳最近的位置，從而降低SW振鈴幅值，如圖10-4紅色箭頭所示，利用NC管腳作為輸出功率地，從而更近一步降低輸出回路面積，Vout、NC管腳鋪銅盡量寬。

圖10-4：推薦Layout

2：由于SW的高頻振鈴同樣會耦合至輸入端，輸入Bulk電容需要盡量放置離電感、GND近的位置以減小輸入回路面積，輸入端去耦電容同樣需要離Vin端越近越好。

3：下層大面積鋪地，降低地回路阻抗，采用8mil的過孔連接上下大地，降低熱阻。

4：從系統穩定性考慮，
AGND與PGND單端相連，通過散熱焊盤底部相連，(散熱焊盤同時也是功率地)。當Vout添加上去耦電容，并嚴格按照版圖注意事項布板，測試波形如下圖10-5所示，SW振鈴幅值降低到6V，同時震蕩明顯周期變少。

圖10-5：添加去耦電容和推薦Layout

4.SW開關節點噪聲吸收電路選擇

在SW開關節點添加對地的RC高頻噪聲吸收電路如圖10-6所示，可以直接降低SW節點振鈴幅值，該吸收電路通過降低dv/dt來降低SW節點振鈴幅值，因此該電路會犧牲小于1%的Boost效率。(傳送門：EMC-5：DC-DC的開關節點振鈴控制)

圖10-6：采用SW節點振鈴吸收電路

SW高頻噪聲在200MHz附近，因此選擇Rs=2Ω，Cs=2nF，圖10-6為SW節點加上該吸收電路，測試結果為圖10-7所示，相比于圖10-2所示，SW幅值大幅降低(藍色=SW、綠色=Vin
AC)。

圖10-7：添加SW振鈴吸收電路，測試波形

基于無系統級的EMI濾波器，圖10-8為添加SW節點RC吸收電路后輻射EMI測試結果，相較于 圖10-3 ，EMI峰值下降了20dB。

圖10-8：輻射EMI測試結果(RC緩沖電路)

5.磁珠的選擇

在系統級應用中，如果需要進一步降低輻射EMI，貼片式磁珠是最簡單的選擇。關于磁珠的選擇，有下列幾個注意事項：

1：磁珠的頻率需要覆蓋高頻噪聲頻段，根據 圖10-3 ，該磁珠需要在100MHz~300MHz頻段表現為高阻抗值。

2：磁珠的飽和電流需要30%高于實際工作的峰值電流。

3：磁珠的等效阻抗越低越好，有利于減少磁珠帶來的功耗。