3 AEF 阻尼

由于熱變化或開關抖動，電源轉換器可能會在低于開關頻率的頻率下產生噪聲（在本文中被稱為低頻干擾）。對于圖 2-1(b) 中的 AEF，Equation1 將其等效阻抗表示為：

其中，Z_op 和 G_{op_amp} 是輸出阻抗和從檢測節點到運算放大器輸出端的電壓增益，而 Z_{C_inj} 是注入電容器的阻抗 [2]。

根據Equation1，圖 2-1(b) 中的 AEF 的等效阻抗在低頻下具有容性。因此，AEF會在低頻（例如在 10 kHz 到 100 kHz 之間）下與差模電感器 L 發生諧振?？紤]到這種諧振，低頻干擾會使運算放大器輸出電壓和輸出電流較大。由于運算放大器的輸出擺幅和輸出電流能力有限，運算放大器會進入非線性區域甚至達到飽和狀態，這可能會影響 AEF 性能并導致 AEF 向系統中注入額外的噪聲。

處理這一問題需要抑制諧振。圖 3-1 顯示的兩種阻尼方法使 AEF 在諧振頻率下具有較小的電容。在圖 3-1(a) 中，阻尼電阻器 R_damp 被插入到注入路徑中。這樣，R_damp 越大，諧振阻尼越佳。然而，插入阻尼網絡后，Equation2 將 AEF 的等效阻抗表示為：

其中，Z_damp 是阻尼網絡的阻抗 [2]。

較大的 R_damp 會增加 Z_{eq_AEF}，從而影響 AEF 的性能。所以這種阻尼方法主要適用于高頻開關轉換器，比如 2 MHz 的開關轉換器。為了有效抑制諧振，品質因數應在 1 左右或以下。若要使品質因數接近 1，請在計算 R_damp 時采用Equation3：

為了提高圖 3-1(a) 所示的 AEF 的性能，請將電容器 C_damp 與阻尼電阻器 R_damp 并聯，如圖 3-1(b) 所示。在諧振頻率下，電阻器 R_damp 將控制阻尼網絡的阻抗以抑制諧振。在 AEF 需要進行噪聲衰減的高頻下，電容器 C_damp 將控制阻尼網絡的阻抗，從而確保 AEF 的性能。按照 [4] 中所示的類似優化方法，Equation4 和Equation5 表示了一個用于諧振阻尼的良好 R_damp 和 C_damp 組合：

圖 3-2 顯示了 400 kHz 降壓轉換器在 10 kHz 至 1 MHz 范圍內的頻譜測試結果（對應于 AEF 關閉、AEF 開啟但無阻尼、AEF 開啟且有電阻器-電容器并聯阻尼的情況），其中基于Equation4和Equation5選擇 R_damp 和 C_damp。在圖 4-1 中無阻尼的情況下，諧振會在大約 30 kHz 處出現尖峰，這會影響 AEF 性能并使本底噪聲增加。使用阻尼網絡后，諧振尖峰現在位于 45 kHz 處，但其幅度大大降低，這意味著已成功抑制諧振。因此，AEF 有效地抑制了高頻噪聲，并且本底噪聲大幅降低。