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» 2006年03月01日 00時00分 UPDATE

スパイクノイズを抑え込む:リニアレギュレータの賢い使い方 (1/4)

煩わしいスパイクをなくすには、細心の注意と微妙な調整が必要である。

[Jim Williams(米Linear Technology社),EDN]

 スイッチングレギュレータ出力のポストレギュレーションを行うためにリニアレギュレータを使用することが多い。この手法の利点は、安定性、精度、過渡応答が向上することと、出力インピーダンスが低下することだ。理論的には、スイッチングレギュレータで発生するリップルとスパイクを抑えれば、このような性能は得られるはずだが、実際のところリニアレギュレータを使用していても、特に周波数が上昇したときのリップルとスパイクはかなり厄介だ。これらの成分は、差動電圧が出力されるときに増幅される。そして皮肉なことに、効率性を維持するには小さな差動電圧が発生する方が望ましいのだ。


図1 理論上、スイッチングレギュレータのリップルとスパイクは、リニアレギュレータとそのフィルタコンデンサによって除去される。 図1 理論上、スイッチングレギュレータのリップルとスパイクは、リニアレギュレータとそのフィルタコンデンサによって除去される。 

 入力フィルタのコンデンサによって、レギュレータに到達するまでにリップルとスパイクをならすことができる(図1)。出力コンデンサは高周波で低い出力インピーダンスを維持し、過渡負荷応答を向上させ、一部レギュレータの周波数を補償する。その副次的な目的は、レギュレータ出力における入力の残留成分とノイズを最小限に抑えることである。このノイズと残留成分が問題となる。高周波部品ではこれらの成分が、たとえ振幅が小さくても、ビデオ、通信などノイズの影響を受けやすい回路で問題を引き起こす可能性がある。設計者はいくつものコンデンサを使って、こうした不要な信号と、それがもたらす作用を取り除こうと努力する。これらの信号は厄介で、どんな対策も効き目がないように思えるが、解決の鍵はその発生原因と特性を理解することである。

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