JAJA798 October   2024 TLV702 , TLV703 , TLV755P , TPS74401 , TPS7A13 , TPS7A14 , TPS7A20 , TPS7A21 , TPS7A49 , TPS7A52 , TPS7A53 , TPS7A53B , TPS7A54 , TPS7A57 , TPS7A74 , TPS7A83A , TPS7A84A , TPS7A85A , TPS7A91 , TPS7A92 , TPS7A94 , TPS7A96 , TPS7H1111-SP

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1リニア レギュレータのターンオン時間の概要
  5. 2何が LDO 立ち上がり時間に影響を及ぼすか？
    1. 2.1 シンプルな使用事例
      1. 2.1.1 ケース 1：NR フィルタ付きで CFF 容量なしの LDO
      2. 2.1.2 ケース 2：CFF 容量のある NR フィルタ
      3. 2.1.3 高速充電回路
      4. 2.1.4 理想的でない LDO の動作
        1. 2.1.4.1 電圧バイアスの印加
        2. 2.1.4.2 高速充電電流制御
        3. 2.1.4.3 内蔵誤差アンプのオフセット電圧
        4. 2.1.4.4 温度が高速充電電流源に影響
        5. 2.1.4.5 エラー アンプの同相電圧
        6. 2.1.4.6 リファレンス電圧 (V REF) のランプ時間がターンオン時間の支配的な要因になる場合
        7. 2.1.4.7 ドロップアウト モードでのスタートアップ
        8. 2.1.4.8 大きい値の COUT により内部電流制限発生
        9. 2.1.4.9 大信号 LDO 帯域幅に関する制限
    2. 2.2 具体的な使用事例および例
      1. 2.2.1 ケース 3：高精度電圧リファレンス、RNR/SS および並列 IFC 高速充電あり
      2. 2.2.2 ケース 4：高精度電圧リファレンス、IFC 高速充電あり、R NR/SSなし
      3. 2.2.3 ケース 5：高精度電流リファレンス
      4. 2.2.4 ケース 6：ソフトスタートのタイミング制御
  6. 3システムの注意事項
    1. 3.1 突入電流の計算
    2. 3.2 突入電流解析
    3. 3.3 最大スルーレート
  7. 4このホワイト ペーパーで参照した LDO レギュレータ
  8. 5まとめ
  9. 6参考資料

2.1.3 高速充電回路

NR/SS フィルタは、LDO レギュレータの電源電圧除去比 (PSRR) およびノイズを大幅に改善します。 [21]

NR/SS フィルタの時定数は、一部のアプリケーションでは、必要なターンオン時間よりも長くなる場合があります。最新の LDO レギュレータには、フィルタリングされたリファレンス電源の、さらには、出力電圧のターンオン時間を短縮する高速充電回路が内蔵されている場合があります。定常状態のフィルタ値を使用する場合、VNR/SS の測定値が切り替え電圧 (VCO) よりも小さい間、高速充電回路が動作します。

図 2-5 に、高速充電を使用した LDO レギュレータの代表的なターンオン動作を示します。

電圧リファレンスを使用する LDO レギュレータの場合、この高速充電回路は、図 2-1 に示すように、並列電流源か、または NR/SS 抵抗と並列の抵抗のどちらかになります。電流リファレンスを使用する LDO レギュレータの場合、図 2-2 に示すように、高速充電回路によって IREF 電流がより大きな値に修正されます。式 11 は、切り替え電圧が発生する時間 (CO) を計算します。 τ = tCO を 式 7 に代入すると、切り替え電圧イベント直後の VTOP の初期条件 (VCO_FF) が得られます。

高速充電電流源が RNR/SS の両端にある場合、式 11 ではなく 式 12 を使って tCO を計算します。

TPS7A20, TPS7A21, TPS7A13, TPS7A14, TPS7A49, TPS7A91, TPS7A92, TLV702, TLV703, TLV755P, TPS7A52, TPS7A53, TPS7A53B, TPS7A54, TPS7A83A, TPS7A84A, TPS7A85A, TPS7A57, TPS7A94, TPS7A96, TPS7H1111-SP, TPS74401, TPS7A74, TPS74701, TPS74801, TPS74901 切り替え電圧と時間との関係図 2-5 切り替え電圧と時間との関係
式 11. t C O = - τ N R / S S × ln ⁡ 1 - V C O V R E F
式 12. t C O = - τ N R / S S × ln ⁡ 1 - V C O V R E F + I F C × R N R / S S

VCO の一般的な値は、VREF の 95%～97% です。高速充電動作中は、式 5 または 式 6 を使用して VFB(t) を計算しますが、高速充電機能の完了後は 式 13 を使用します。

式 13. V F B t = V R E F + V C O - V R E F × e -   t - t C O τ N R / S S

LDO が高精度電流源を使用する場合 (図 2-2 を参照) には、式 14 を使用します。

式 14. V R E F = I N R / S S × R N R / S S

切り替えイベント後の VTOPを計算するには、式 15 を使用します。式 13 は、VFB(t) を定義します。

式 15. V T O P t = V F B t × R T O P R B O T T O M + V C O _ F F - V F B t × R T O P R B O T T O M × e -   t - t C O τ F F