2017年3月
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  
無料ブログはココログ

« 2014年12月 | トップページ | 2015年2月 »

2015年1月

2015年1月27日 (火)

ADM7150(1st Ver.)

ADM7151は、低ドロップアウト(LDO)のリニア・レギュレータで、入力電圧は4.5 V~16Vで動作し、出力電流は最大800mAまで提供します。斬新で独自のアーキテクチャを使用することで、この製品は、高い供給電圧除去、低ノイズを提供し、小型10μFのセラミック出力コンデンサとともに、優れたラインおよび負荷トランジエント応答を達成します。出力電圧は、2つの抵抗器を使って1.5Vから入力電圧の5.1Vまで設定することができます。

ADM7151は、入力と出力電圧の機能として、消費電力を最適化したモデルとPSRR性能を最適化したモデルの2種のモデルがあります。ADM7151レギュレータの出力ノイズは、100Hz~100kHzで1.0μVrms(typ)で、10kHz以上でのノイズ・スペクトラル密度は1.7nV/√Hzです。

ADM7151は、8ピンの3 mm×3 mmLFCSPパッケージと8ピンのSOICパッケージで供給されますので、非常にコンパクトなソリューソンを実現できるだけではなく、小型、薄型で最大800mAの出力電流を必要とするアプリケーションに関して優れた熱性能を提供します

というアナデバのキャッチコピーから

Ultralow Noise RegulatorであるADM7150のパタ−ン設計をしてみました。

設計した基板の大きさは19x28.8mmです。
入力部に配置したX2Yのみセラミック・コンデンサです。
回路図は設計意図をイメージし易くするように書いてみました。
データシートにはC-BYPが1mFまで記されていますが
このとき電源の立ち上がり時間はどのくらいになるのでしょうか?
BYPキャップはOTA(Operational Trans-Conductance Amplifier)に接続されている。
このあたりが通常のLDOとコンセプトが異なっています。
OTAの基準電流出力とP-ch MOS FETの出力をE/A(Error Amp)で処理しています。
ADM7150のユニークな点は他にもありました。
入力にActive Ripple Filterが実装されていることです
Active Ripple FilterでPSRR(Power Supply Rejection Ratio)を稼いでいます。
VREG端子はActive Ripple Filter用のキャパシタを接続しますが
PSRRの観点から
容量値の異なるものを並列接続すると良いと考えました。
*
ADM7150 Schematic

20150127_234720

入出力のOS-CONはφ6.3からφ8まで対応できるようにランドを楕円にしてあります。

ピッチ2.5mmから3.5mmまで対応します。
低域のノイズ低減の為のC-BYPはPMLCの10uF+1uF(または0.1uF)を実装します。
もっと欲張りたい時は?サブ基板にMurataのECASを実装します。
出力電圧が3.3V時は330uF/4Vx3=990uF
出力電圧が5.0V時は220uF/6.3Vx3=660uFまで対応できます。
サブ基板を実装すると高さがOS-CONとバランスのとれた雰囲気になると推測しています。

20150127_2147002

ADM7150の最大許容出力電流はスペック値は800mAです。
半田面には下図のような放熱器を半田付け出来るようにしました。
ヘッドルームを1.2Vとしてどのくらいまで電流を流せるかは
基板を作ったときに実験してみます。
これの使用目的としてはアナログ回りではDACのI/V電源
デジタル回りではX'tal OSCの電源とかに考えていますので
裸基板のままで十分だと推察しています。
しかしながらスペースが許るされる時は放熱器でチップ温度の上昇を
抑えておく事はアナログ電源の基本だと思います。

20150127_215418

写真は購入したADM7151の評価基板です。
まだ火入れはしていません。
上述の基板を作ったおりに比較してみたいと思います。
大きさは38mmx37mmです。
グランドプレーンをヒートシンクとして利用してます。
今回設計した基板の大きさは19x28.8mmです。

20150127_225808

追補

ADM7151の可変タイプは用途によって2種類ありますので可変タイプを使うときには注意して下さい。

以下はデータシートからの引用です。
ADM7151は、入力と出力電圧の機能として、消費電力を最適化したモデルとPSRR性能を最適化したモデルの2種のモデルがあります。ADM7151レギュレータの出力ノイズは、100Hz~100kHzで1.0μVrms(typ)で、10kHz以上でのノイズ・スペクトラル密度は1.7nV/√Hzです。

20150127_235040

2015年1月22日 (木)

TPS7A4700 vs ADM7150

Ultra Low Noise RegulatorのDoble EagleであるTPS7A4700とADM7150のノイズ特性を

データシートから引用したグラフをいじって直感的に比べられるようにしてみました。

ADM7150 の周波数スケールは0.1Hzからでしたので

TPS7A4700と同じ周波数スケールにしました。

測定方法が異なるデータなので

一概に比べられませんがADM7151の実力が程が感じられます。

縦軸に注目です。

*メモ*

ADM7150,1:入力電圧範囲は4.5〜16V。

ADM7150 :  固定電圧出力(1.8,3.3,4.5,4.8,5.0V)

ADM7151:可変出力電圧(1.5~5.1V)

20150122_141019

2015年1月20日 (火)

AD4841 Howland Current Pump

AD4841 Howland Current Pumpの回路で負荷抵抗 vs 周波数特性を
Multisimでシュミレーションしてみました。

以前Howland Current Pumpを試作した時はLM7171でした。

Ad4817_circuit

*
TINAのほうがAC解析、DC解析、グラフの重ね合わせともに楽なのですが
TINAのリストにはアナデバは登録されていません。方法はあるのでしょうが...
ここはMultisimの習熟もかねて沢山のグラフを重ねて見ました?
*
上記回路のFrequency vs RLoadシュミレーション特性です。

Ad4817_howland_11m

回路の10KΩ→1KΩ、1KΩ→100Ω、11KΩ→1.1KΩと
一桁低い抵抗値にしたときののシュミレーション結果です。
ADA4871のOpen-Loop Gainから80dbは測定できません。

Ad4817_howland_1100k

僕にとっては回路図だけでは気がつかなかった事が見えてきました。
R5の抵抗値以下では周波数特性はあまり変化しませんが
それ以上ではデケード毎に減衰し
そのカーブはOpen-Loop Gain特性と近似します。
以下はデータシートからの引用です。
蛇足ながらLM7171の位相特性は大変に素直です。
20150120_223958

Howland Current Pumpは[R5]により出力電流を任意に設定できます。

[R5]による周波数特性の挙動が把握できたシュミレーション結果で
これでHowland Current Pumpに使われているOPAと抵抗値から
回路図の意図する事が推測できるようになります。
下図は0V~10mVまでDC SweepさせてAD4817のOffset電圧の影響を観測した結果です。
直流レベルから使用する時の留意事項です。

20150120_232939

« 2014年12月 | トップページ | 2015年2月 »