負電源用レギュレーターの存在する理由 - Omiya
2012/12/30 (Sun) 00:18:53
大変基礎的な質問で申し訳ないのですが
たとえばLM317は正電源用のリニアレギュレーターですが、LM337は負電源用レギュレーターとして存在しています。たとえば+-5Vの正負電源を作ろうとした場合、+5VはLM317を使って作り、-5VはLM337を用いて作るのが一般的かなと思います。
ただ、２個のLM317を使った正負電源回路も作成できるように思います。LM317を使った５Vの回路を2個作成し、1回路は普通に使って+5とGNDにつなぐことでまず１回路で0V,+5Vをつくり、もう一回路の5V側をGNDにつなぐことで0V側をGNDに対して-5Vになるようにする。これによって0V,-5Vができるので、先ほどの回路とあわせて+-5Vの正負電源が構成できますよね。
こうしてみると「負電源用レギュレーター」の存在理由がなんなのかよくわからなくなってしまいました。
LM317、LM337の例でもそうですが一般的に言って負電源レギュレーターの方が性能が若干劣るので、正電源レギュレーターのみで構成できるのであればそれに越したことはないのでは？なんて思います。
最近話題となりつつあるTPS7A4700も対となる負電源レギュレータTPS7A3301は少し性能、使い勝手が劣るのでTPS7A4700のみで構成できればいいなぁと思ったりします。
また、PCM1704等の内部構成を見ればわかりますがマルチビットDACは負電源の品質が性能のカギを握ります。負電源になるべく低ノイズ高PSRRの電源を使いたいと思うのです。
負電源用レギュレーターが開発され存在するということは、必要だからですよね。
そもそも正電源レギュレーター正電圧側をGNDに固定するという使い方に問題があるんでしょうか？問題がある場合どんな不都合があるのでしょうか？
その辺の仕組みをご存じの方がいらっしゃいましたらご教示いただければ幸いです。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ヒロ＠帰省中
2012/12/30 (Sun) 07:16:52
たとえば秋月の新製品のスーパー３端子レギュレータの
使用例みたいな接続ですね。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06350/
この変則的な接続ができるのは、これがスイッチングレギュレータだからではないでしょうか。－VOUTからGNDへの電流リターンはフライホイールダイオードがあるので可能です。
片や7805などのリニアレギュレータでこの接続をした場合にはｰVOUTからGNDへの電流リターンができません。
もっと簡単にＮＰＮトランジスタとツエナーと抵抗だけの
シャント型の定電圧回路を考えてみればわかるかと思います。
また通常の正電圧のリニアレギュレータな入力がコレクタ、出力がエミッタになっているかと思いますが、件の変則的な接続をすると、コレクタにVIN、エミッタにGNDが接続されることになるので、制御のしにくい回路になります。
思いつきですが。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mituo
2012/12/30 (Sun) 15:51:56
http://documentation.renesas.com/doc/DocumentServer/G12702JJAV0UM00.pdf
出来ないことは無いけど、結構大変で、片側電圧が出ないとかトラブル多そうですね。普通は入り口からGND共通が多いので。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - すらいむ
2012/12/31 (Mon) 00:22:03
14の回路でTPS7A4700を2台使って正負電源作れそうですが、なんだかもったいない気がしますね。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - Omiya
2012/12/31 (Mon) 10:45:14
ヒロさん、mituoさん
いろいろ教えていただきありがとうございます。
mituoさんのご紹介いただいた
ルネサスのマニュアルにある
4. 2 応用回路集
14 正負デュアル電源回路が私の言っていた回路なのですが、「D1, D2は順電圧の低いダイオードが絶対必要」と注意書きがあり、回路図もトランスの別巻線からとることが明示されていますね。
4.2節の初めの注意書きに「GND端子に素子を接続するものは低飽和タイプには応用できません。」とあるのでこの回路構成はLDOタイプのレギュレータでは使えないということになりますね。
私は電子工学は独学なので、いろいろ教えていただいて助かりました。ヒロさんから考え方のヒントもおしえてもらったので少し勉強してみようと思います。
実のところ、いまだに上記の「低飽和タイプの場合GND端子に素子を接続するのは不可。」のしくみが今一つ理解できていなかったりしています。。。
とここまで書いた後
すらいむさんからコメントいただいたので
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すらいむさん
上にも書きましたが
TPS7A4700って低飽和タイプに分類されているのでどうなんでしょう？
最近トランスの別巻線を使うのはあまりコスト増になりません。2巻線入りの手ごろなトロイダルコアトランスがありますので。
http://jp.rs-online.com/web/p/toroidal-transformers/2239288/?origin=PSF_430727
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - こがねさわ
2012/12/31 (Mon) 11:17:24
皆さんへ
「TPS7A4700」の使用事例について下記を参考に出来ると思います。
PC オーディオ 音楽 MUSIC のブログ
http://asoyaji.blogspot.jp/2012/12/blog-post_1688.html
http://asoyaji.blogspot.jp/2012/12/blog-post_15.html
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - Omiya
2012/12/31 (Mon) 11:47:45
「GND端子に素子を接続するものは低飽和タイプには応用できません。」
という注記ですが、いま読み返していて気付いたのですが、これって「（3端子レギュレーターの）GND端子に（別）素子を接続するものは低飽和タイプには応用できません。」（例：「11 出力電圧可変回路（7～30 V）」は×）の意味ですよね。。。なんか勘違いしていました。私の先ほどのレスの後半はあまり意味をなしませんね。すみません。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - リセット
2012/12/31 (Mon) 12:12:28
>こがねさわさん
うわ、ちっせえ！すげえ！
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - すらいむ
2012/12/31 (Mon) 13:25:49
半田付けできないサイズではないと思いますが、やっぱり小さいですねぇ。
熱の関係上、多分ヒロさんのE基板で15.5Vとか5.5V位を作ってからTPS7A47に入れれば良いんでしょうけど、なんだか本当にもったいないですね(笑。
記事によればそれに見合った音質向上が見込めそうですが…。
本気でやるのであれば、チップ(DACなりOpAMPなり)直近にTPS7A47を配置するようなパターンにしてあげるのかなと思います。
近頃話題のAITLabのDACも多分そんな構成だったと思います。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - Omiya
2013/01/02 (Wed) 00:48:42
いろいろ夢は広がりますが、正直言ってこのチップを確実に手半田づけできる自信はあまりありません。最近はなれてきましたが、このあいだまでSSOPの半田付けにしりごみしていた身からすれば表面に端子がないチップはまたハードルが上がりますよね。。。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mituo
2013/01/02 (Wed) 01:25:50
http://www.audiodesign.co.jp/Reg-analysis.htm
http://www.youtube.com/watch?v=qnxlrs6QKj4
TPS7A47のようなSENSE端子を持った電源ＩＣはオンボードで
負荷の直近で使わないと、性能を発揮出来ないかもしれませんね。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mamo
2013/01/18 (Fri) 11:46:46
さっそくTYPE-Hがリリースされて使ってみようと意気込んでおりますが、RA40-144の16-0-16よりこの基板を2枚使って±１５V生成することができますでしょうか？レギュレータを不使用にして、asoyajiさんの例の倣えば出来そうに思うのですが、浅はかな考えでしょうか？
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ひろせ
2013/01/18 (Fri) 12:50:48
どのみち3端子を使うんだから、負電源そのものを
3端子で作って、そのgをレギュレータのプラスに、
マイナス側をレギュレータのgにつないだらどうです
かね？負電源用3端子は足のピン配置が違うから
この辺は要工夫だけふぉ
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mamo
2013/01/18 (Fri) 13:20:17
ひろせさん
”どのみち3端子を使うんだから”の意味がよくわかりません。どういうことでしょうか？
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ひろせ
2013/01/18 (Fri) 18:21:35
出張から帰宅しましたら、すでに基板が到着して
おりました >> はやっw
で、基板上に3端子用のアートワークがあるじゃ
ないですか。チップからの放熱を減少させ、
その分を3端子が肩代わりをするために、、、
基板上などの3端子を使わないなら、話は別です。
擬似？正負電源は、gレベルが絶対値の0vには
ならないので、他とつなぐものにこれを使うのは
何と無く嫌ですね。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mamo
2013/01/18 (Fri) 20:31:23
自分の考えてた方法は、邪道っぽいのですね。。。
再考してみます。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ひろせ
2013/01/18 (Fri) 20:51:16
邪道かどうかはともかく、あちらで聞いてみたらどうですか？
現にやっておられる方がいるわけですから。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ひろせ
2013/01/18 (Fri) 22:04:11
やはり、正攻法でいくしかないかな。
負電源用のチップを機会があったら仕入れてみよう
ジャンパで電圧の切換は不可能のようですが。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ヒロ
2013/01/19 (Sat) 08:50:33
RA40-144の16-0-16からTYPE-Hで正負電源の作成は無理だとおもいます。電流を流さない条件なら可能ですが・・・。
トランス巻き線が２つあり、0-8V×２なら可ですね。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - mamo
2013/01/19 (Sat) 09:33:32
ヒロさん、フォローありがとうございます。
アンプ部は、前と同じTYPE-Dで行こうと思います。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - ひろせ
2013/01/20 (Sun) 07:09:31
巻線2のトランスで擬似正負電源をtype-h2枚で作って
みました。dacのivですがうまく動いているようです。
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - てっこ
2013/01/29 (Tue) 10:27:05
＞トランス巻き線が２つあり、0-8V×２なら可ですね。＞ヒロ様
こちらの方法としては、”こがねさわさん”が紹介してくれた
「PC オーディオ 音楽 MUSIC のブログ」
の回路で可ということでしょうか？
（電圧は少し違いますが）
ん？ 書いてる自分が混乱してきましたが、この図だと
中間タップだしのトロイダルなのかな？
お気楽BBS（こちらの）の書き込みで単独巻線が2つ無いと
不可と解釈していたのですが・・・
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - hixe
2013/01/29 (Tue) 12:49:23
テッコさん
上記サイトのトロイダルトランスは
独立した2つのトランスが1つになってます
図では0Vと18.2Vを繋げているように見えますが、
実際は繋がないで使用します
Re: 負電源用レギュレーターの存在する理由 - てっこ
2013/01/30 (Wed) 09:26:01
hixeさん
そういう事ですね。ありがとうございます。