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

ケース 5:高精度電流リファレンス

図 2-1 に示す LDO アーキテクチャでは、VREF は、式 21 または 式 22 と書くことができます。高速充電時間中には、式 5 および 式 7 とともに 式 21 を使用します。切り替えイベント発生後は、式 13式 15式 22 および 式 23 を使用します。

t ≤ tCO の場合、式 21 を使用して VREF を計算します。

式 21. V R E F = I F C ( t ) × R N R / S S

t > tCO の場合、式 22 を使用して VREFを計算します。

式 22. V R E F = I N R / S S ( t ) × R N R / S S
式 23. t C O = - τ N R / S S × ln 1 - V C O I F C × R N R / S S

図 2-18 は、TPS7A96 (および低電流バージョンである TPS7A94) の立ち上がり時間を示しています。ここでは、NR/SS ピンとともに高精度電流リファレンスを使用しています。起動時に LDO は、高速充電回路を使用して VOUT を急速にオンにします。TPS7A94 および TPS7A96 は、FB_PG ピンおよび外部分圧抵抗回路を使用して VCO をプログラムできる独自の機能を備えています。EVM を使用したこのテストでは、外部 FB_PG 抵抗を使って VCO をプログラムして、97% × VOUT = 1.164V に設定しています。これらの LDO レギュレータは、ユニティ ゲイン フィードバックで動作するため、VTOP = 0V となります。

図 2-19 は、TPS7H1111 の立ち上がり時間を示しています。これは TPS7A94 および TPS7A96 と類似していますが、TPS7H1111 は、宇宙環境の電源デバイス向けに最適化されています。EVM を使用したこのテストでは、外部 FB_PG 抵抗を使って VCO をプログラムして、VOUT = 1.626V に設定しています。これらの LDO レギュレータは、ユニティ ゲイン フィードバックで動作するため、VTOP = 0V となります。

図 2-20 に、TPS7A57 EVM を使ったテストを示します。VCO は、内部で 97% × VOUT = 1.164V に設定されています。これらの LDO レギュレータは、ユニティ ゲイン フィードバックで動作するため、VTOP = 0V となります。

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 TPS7A96 立ち上がり時間
RNR/SS = 8.06kΩ VOUT = 1.2V
IFC = 2.1mA INR/SS = 150µA
CNR/SS = 4.7µF TPS7A96 EVM
図 2-18 TPS7A96 立ち上がり時間
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 TPS7A57 立ち上がり時間
RNR/SS = 24kΩ IFC = 200µA
INR/SS = 50µA VOUT = 1.2V
CNR/SS = 3.8µF TPS7A57
図 2-20 TPS7A57 立ち上がり時間
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 TPS7H1111 立ち上がり時間
RNR/SS = 18kΩ IFC = 2.1mA
INR/SS = 100µA VOUT = 1.8V
CNR/SS = 4.7µF TPS7H1111 EVM
図 2-19 TPS7H1111 立ち上がり時間