本文将提供有关印刷电路板(PCB)布局布线的指南,以帮助设计师避免此类噪声问题。作为例子的开关调节器布局采用双通道同步开关控制器 ADP1850,第一步是确定调节器的电流路径。然后,电流路径决定了器件在该低噪声布局布线设计中的位置。
PCB布局布线指南第一步:确定电流路径
在开关转换器设计中,高电流路径和低电流路径彼此非常靠近。交流(AC)路径携带有尖峰和噪声,高直流(DC)路径会产生相当大的压降,低电流路径往往对噪声很敏感。适当PCB布局布线的关键在于确定关键路径,然后安排器件,并提供足够的铜面积以免高电流破坏低电流。性能不佳的表现是接地反弹和噪声注入IC及系统的其余部分。
图1所示为一个同步降压调节器设计,它包括一个开关控制器和以下外部电源器件:高端开关、低端开关、电感、输入电容、输出电容和旁路电容。图1中的箭头表示高开关电流流向。必须小心放置这些电源器件,避免产生不良的寄生电容和电感,导致过大噪声、过冲、响铃振荡和接地反弹。

图1. 典型开关调节器(显示交流和直流电流路径)
诸如DH、DL、BST和SW之类的开关电流路径离开控制器后需妥善安排,避免产生过大寄生电感。这些线路承载的高δI/δt交流开关脉冲电流可能达到3 A以上并持续数纳秒。高电流环路必须很小,以尽可能降低输出响铃振荡,并且避免拾取额外的噪声。
低值、低幅度信号路径,如补偿和反馈器件等,对噪声很敏感。应让这些路径远离开关节点和电源器件,以免注入干扰噪声。