擴頻是一種與開關穩(wěn)壓器相關的技術，可抑制來自感興趣頻帶的不需要的噪聲，并將其推入噪聲不會干擾系統(tǒng)的區(qū)域，或者更容易處理的區(qū)域。

盡管該技術不能消除系統(tǒng)中的噪聲——它僅用于避開關鍵頻段——但使用擴頻是目前的行業(yè)趨勢，主要是由日益復雜的系統(tǒng)和更高水平的集成需求推動的，導致跨復雜多層設計的系統(tǒng)之間的更多交互。最明顯的例子是汽車中電子控制單元 (ECU) 數(shù)量的增加以及線束的復雜性增加。線束需要以越來越高的水平承載信號、電力和通信。

現(xiàn)代電源工程師發(fā)現(xiàn)他的辦公桌上出現(xiàn)了更新的規(guī)格，特定頻段的噪聲抑制變得越來越嚴格，并且目標越來越低以迎合系統(tǒng)復雜性的增加。許多人將擴頻技術視為一種解決方案，因為它可以消除峰值噪聲并使電源設計符合目標噪聲規(guī)范。

擴頻在其實現(xiàn)中絕不是一個簡單的答案;我們還必須考慮幾種調制技術。該技術包括偽隨機、三角和鋸齒等方法，以及基頻的抖動百分比和抖動的偏差或重復率。所有這些旋鈕對噪聲都有某種額外的和可能不需要的影響。

圖 1 顯示了使用擴頻技術抑制噪聲和添加了汽車標準 CISPR 25，第 5 類作為比較的基礎。圖 1 顯示的是抑制基波諧波頻帶(在本例中為 2.1 MHz)中的噪聲。我們可以清楚地看到噪聲被抑制，高于基頻。抑制較高頻率的噪聲可簡化電源設計，并提高滿足噪聲目標的能力。

但是，如果我們查看次諧波，我們會發(fā)現(xiàn)噪聲已經增長，雖然它仍然符合 CISPR 25 標準的規(guī)范，但它可能會導致 AM 頻段出現(xiàn)問題。必須使用數(shù)字信號處理器 (DSP) 來消除 AM 頻段中的這種不需要的噪聲——或者更糟糕的是，它仍然可以聽到。這種 AM 干擾在信息娛樂等系統(tǒng)中非常沒有吸引力，并且可能意味著更復雜的輸入數(shù)字濾波器。因此，它并沒有消除問題，而是將其推到設計的另一部分，從模擬設計工程師到數(shù)字設計工程師。

圖 1：傳導頻帶 CISPR 25，5 類，帶和不帶擴頻

所以，你可以做什么?簡單的答案是首先停止噪音。通過使用針對噪聲抑制而調整的集成電路 (IC) 技術和良好的印刷電路板 (PCB) 布局技術，可以限制問題。如果你不產生噪音或者你可以限制它，那么你不需要抑制它;或者也許我們可以將其抑制在較不激進的水平，以便其他技術更有益。僅在好處已知且不影響其他電路和設計的情況下謹慎使用擴頻。

TI 的PMP9458參考設計(圖 2)就是如何為低噪聲設計電源的一個很好的例子?！坝糜谄嚰簡卧?CISPR 25 Class 5 額定 14W 多輸出電源”參考設計特意在同一印刷電路板上同時使用 sub-AM 波段(低于 1 MHz)和高頻(高于 2 MHz)開關穩(wěn)壓器. 它還使用了 ASYNC 和 SYNC 產品的組合，這些產品在 IC 級設計以抑制噪聲。請記住從一開始就使用良好的布局技術來抑制噪聲。

在可以使設計工程師的系統(tǒng)性能受益的系統(tǒng)中使用時，我認為擴頻技術既是頭痛藥片，也是維生素藥片，具體取決于使用時間。良好的 PCB 設計和組件選擇將對我們的設計結果產生同樣的影響，使整個系統(tǒng)解決方案受益，并且可能不會將問題推向不同的領域。在實施之前，我會仔細考慮這些技術的好處。

圖 2： LM26003 -q1和LM26420-q1的PMP9458參考設計