JAJSPT8F February 2023 – December 2023 TPS7H1111-SEP , TPS7H1111-SP
PRODUCTION DATA
デバイスごとのパッケージ図は、PDF版データシートをご参照ください。
TPS7H1111 は、1 つの 220μF タンタル出力コンデンサ、または 2 つの 100μF コンデンサを使用するように最適化されています。許容される容量、ESR、ESL の全範囲は、「推奨動作条件」に規定されています。選択したコンデンサがすべての動作条件の要件を満たしていることを確認してください。また、1 つの 0.1μF セラミック コンデンサを追加で使用することもできます。1 つまたは複数のタンタル コンデンサは TPS7H1111 の出力の近くに配置し、セラミック コンデンサは負荷ポイントの近くに配置します。
ESR (等価直列抵抗) は、コンデンサの周波数によって大きく異なるため、考慮する必要のある重要な寄生要素です。タンタル コンデンサの ESR 値は通常 100kHz で規定され、「推奨動作条件」表の値は 100kHz での値にほぼ対応します。ただし実際には、TPS7H1111 制御ループの安定性に主に影響するのは、ループ クロスオーバー周波数での ESR です。ループ クロスオーバー周波数は、100kHz を上回ることも下回ることもあります。そのため、ESR 値の範囲は適切なガイドラインと考えることができますが、安定性を追加検証することが推奨されます。
また、容量、ESR、ESL の要件はバルク容量全体に対するものであることに注意してください。ESR が 40mΩ、ESL が 2nH の 100μF コンデンサを 2 つ使用する場合、合計容量は 200μF、ESR は 20mΩ、ESL は 1nH となります。これらの ESR および ESL の要件を考慮する際は、1 つのセラミック コンデンサは考慮しないでください。
0.1µF より大きいセラミック コンデンサは、共振周波数が低いため、通常は使用できません。この低い共振周波数は、通常は TPS7H1111 レギュレータのループ帯域幅内です (約 10MHz など)。そのため、低共振ポイントと低 ESR が組み合わさると、ループ帯域幅とデバイスの安定性に悪影響を及ぼします。帯域幅が狭いと PSRR に悪影響を及ぼすため、セラミック容量を追加する利点が失われます。
ただし、0.1µF を上回るセラミック コンデンサを使用する必要がある場合は、ループ帯域幅よりも対数スケールの比率で 10 ~ 20 高い共振周波数を持つセラミック コンデンサを使用することをお勧めします。または、直列抵抗を追加して ESR を増加させることもできます。これにより、強い共振ポイントを防止できます。
テキサス・インスツルメンツでは、さまざまな宇宙グレードのコンデンサのゲイン マージンと位相マージンを測定し、良好な安定性マージンを実証しています。詳細については、セクション 9.3 を参照してください。
標準的なバルク容量と 1 つの 0.1µF コンデンサ以外のコンデンサを使用する場合は、コンデンサとシステム全体をシミュレーションすることをお勧めします。また、ボード線図を作成し、実際のシステムで負荷ステップを実行して、安定性マージンが十分であることを確認することも推奨されます。