在电子设备的设计中，电源的性能对于整个系统的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。特别是对于噪声敏感型器件，如模数转换器（ADC），电源的噪声水平直接影响着其性能表现。传统上，开关模式电源（SMPS）由于噪声较高，无法直接用于噪声敏感型 ADC，通常需要额外的低压差（LDO）稳压器来供电。然而，近年来，随着 SMPS 技术的显著进展，特别是 Silent Switcher? 架构和电磁干扰（EMI）噪声屏蔽技术的应用，有效降低了 EMI 辐射和输出纹波电压，使得采用噪声抑制技术的单一 SMPS 器件能够直接为噪声敏感型器件供电，而不会影响 ADC 的信噪比（SNR）。
　　在实际应用中，ADC 的输出结果可能会出现轻微偏差和随机变化，这往往是由 ADC 系统内部的噪声引起的。其中，压控振荡器（VCO）的供电轨是一个常见的噪声源。供电轨上的噪声会给时钟信号带来抖动，而时钟信号作为 ADC 的采样时钟，抖动过大会导致 ADC 转换出现误差，进而产生异常数据。由于 SMPS 在电压转换过程中需要进行开关操作，不可避免地会产生噪声。如果将 SMPS 用于时钟的供电轨，就会将噪声引入 ADC 系统。为了尽可能减小误差，通常采用具备噪声抑制能力的 LDO 稳压器为噪声敏感型器件供电。
　　ADI 公司的 LTM8080 降压型稳压器 SMPS 等器件，集成了后调节双 LDO 稳压器和噪声抑制技术，类似于独立的 LT3045 LDO 稳压器，能够提供低噪声供电轨。供电轨噪声是影响系统性能的关键因素。以 LT3045 LDO 稳压器为 ADF4372 频率合成器的 VCO 供电为例，其输出的相位噪声图可作为比较备选供电轨方案的基准。如果采用噪声较高的供电轨，噪声频谱图会不理想，边带升高会给 ADC 采样时钟的上升沿带来抖动，导致 ADC 在非预期的时间点对模拟输入信号进行采样，生成包含位错误的异常数据字。位错误的发生可能会造成严重后果，尤其是在安全关键应用中，可能会导致安全特性被禁用。
　　得益于 EMI 噪声屏蔽技术，SMPS 现在可以放置在 LDO 稳压器附近，而不会将开关噪声耦合到 LDO 稳压器的输出端。将开关降压转换器（SMPS）与 LDO 稳压器集于一体的器件具备多项优势。首先，输入电源非常灵活，可以由 12 V 或 24 V 等标准供电轨供电，还可以设计中间总线来维持一个高于 LDO 稳压器输出的特定电压，通过 “电压输入到输出控制”（VIOC）特性确保 LDO 稳压器具有设定的裕量，这对于提升效率和保持电源抑制比（PSRR）至关重要。其次，对噪声敏感的布线可以在器件内部电路中进行，只需在 PCB 层面应用基本布线技术，就能优化器件的噪声性能。此外，完全集成的 EMI 噪声屏蔽技术使得片内 SMPS 的噪声被引导至远离 LDO 稳压器的方向，开关稳压器可以放置在 LDO 稳压器附近，而不影响其噪声抑制能力。如果器件的 SMPS 部分能够提供比 LDO 稳压器额定值更大的电流，还可以将多个 LDO 稳压器集成到封装中，外部 LDO 稳压器也可以连接到中间总线，为用户的设计提供更大的灵活性。
　　与基准 LDO 稳压器方案相比，LTM8080 的输入电源电压灵活性更大，功率损耗更低。图 5 展示了采用 LTM8080 的示例解决方案，体现了设计灵活性。LTM8080 与共封装的降压稳压器和 LDO 稳压器一起，集成了 EMI 噪声屏蔽，能够有效引导辐射噪声的传播方向。比较 LTM8080 和 LT3045 的噪声抑制能力，两者的测量结果几乎完全一致。表 2 展示了 SNR 比较结果，图 6 显示了相位噪声图。因此，LTM8080 可用作 LT3045 的替代方案，既能有效减少位错误，又能很好地抑制噪声。
　　测试结果清楚地表明，具备先进噪声抑制技术（例如 EMI 噪声屏蔽）的 SMPS 器件可以有效取代 LDO 稳压器来为噪声敏感型供电轨供电。尽管概念验证主要针对 VCO 供电轨，但集成 SMPS 和 LDO 稳压器的解决方案所具备的设计灵活性，也能惠及许多其他对噪声敏感的应用。
　　图 1.VCO/ADC 设置的基本框图
　　　　图 2. 作为基准的 LT3045 相位噪声图（1 GHz，2 MHz 范围）
　　图 3. 高噪声 SMPS 的相位噪声图示例（1.23 GHz，2 MHz 范围）
　　　图 4. 高噪声 VCO 供电轨引起 ADC 采样时钟边沿抖动（VCO 输出），进而造成 ADC 采样误差
　　　图 5.LTM8080 解决方案取代了 ADF4372SD2Z 评估板上的两个 LT3045 LDO 稳压器，而且支持可选的用户自定义第三 LDO 稳压器输出，以实现更大的系统灵活性。
　　　图 6. 相位噪声图：LTM8080（左）与 LT3045（右）