JAJSPT8F February   2023  – December 2023 TPS7H1111-SEP , TPS7H1111-SP

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 デバイスのオプション表
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 品質適合検査
    7. 6.7 代表的特性
  8. 7 パラメータ測定情報
  9. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1  バイアス電源
      2. 8.3.2  出力電圧構成
      3. 8.3.3  電圧源を使用した出力電圧構成
      4. 8.3.4  イネーブル
      5. 8.3.5  ソフト スタートとノイズ低減
      6. 8.3.6  構成可能なパワー グッド
      7. 8.3.7  電流制限
      8. 8.3.8  安定性
        1. 8.3.8.1 出力容量
        2. 8.3.8.2 補償
      9. 8.3.9  カレント シェア（電流共有）
      10. 8.3.10 PSRR
      11. 8.3.11 ノイズ
      12. 8.3.12 サーマル・シャットダウン
    4. 8.4 デバイスの機能モード
  10. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 アプリケーション 1：EN によるターンオン・スレッショルドの設定
        1. 9.2.1.1 設計要件
        2. 9.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 9.2.1.2.1 バイアス電源
          2. 9.2.1.2.2 出力電圧構成
          3. 9.2.1.2.3 出力電圧精度
          4. 9.2.1.2.4 イネーブル スレッショルド
          5. 9.2.1.2.5 ソフト スタートとノイズ低減
          6. 9.2.1.2.6 構成可能なパワー グッド
          7. 9.2.1.2.7 電流制限
          8. 9.2.1.2.8 出力コンデンサとフェライト ビーズ
        3. 9.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 9.2.2 アプリケーション 2：並列動作
        1. 9.2.2.1 設計要件
        2. 9.2.2.2 詳細な設計手順
          1. 9.2.2.2.1 カレント シェア（電流共有）
        3. 9.2.2.3 アプリケーション結果
    3. 9.3 テストしたコンデンサ
    4. 9.4 TID の影響
    5. 9.5 電源に関する推奨事項
    6. 9.6 レイアウト
      1. 9.6.1 レイアウトのガイドライン
      2. 9.6.2 レイアウト例
  11. 10デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 10.1 ドキュメントのサポート
      1. 10.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 10.1.2 関連資料
    2. 10.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 10.3 サポート・リソース
    4. 10.4 商標
    5. 10.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 10.6 用語集
  12. 11改訂履歴
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

8.3.10 PSRR

TPS7H1111 の PSRR (電源除去比) は、VIN での入力ノイズが出力 VOUT に達するまでに減衰される量です。これは、数学的には式 12 で定義されます。

式 12. PSRR = 20 × log(VIN(AC) / VOUT(AC))

入力ノイズは通常、アップストリーム コンバータのスイッチング リップルが最大の要素です。このノイズは、スイッチング周波数とその高調波で発生します。

さまざまな条件下、異なる周波数における PSRR 値は、「電気的特性」および代表的特性の図 6-1～図 6-11 に示されています。TPS7H1111 は、広範な条件にわたって非常に優れた PSRR が得られるよう設計されています。PSRR をさらに向上するには、動作条件を微調整できます。通常、TPS7H1111 の PSRR は (重要順に) 以下によって向上させることができます。

  • 入力電源のヘッドルームの拡大 (VIN - VOUT の増加)
  • バイアス電源のヘッドルームの拡大 (VBIAS - VOUT の増加)
  • 出力電流の削減
  • BIAS レールに使用する RC フィルタ サイズの増加 (バイアス電源がノイズの主な発生源である場合のみ)

以下の要因では、TPS7H1111 の PSRR はわずかに向上するだけです。

  • 温度上昇
  • ソフト スタート容量の増加
  • フェライト ビーズの追加 (セクション 9.2.1.3 を参照)
  • 入力電圧の増加
  • 出力電圧の増加

TPS7H1111 アーキテクチャは、ループ帯域幅が広いため、高い PSRR に最適化されています。帯域幅を広く維持するため、出力容量は推奨動作条件の範囲内にする必要があります。出力容量を大きくして PSRR を改善する従来の手法は有効ではありません。これは、容量を追加すると TPS7H1111 のループ帯域幅が狭くなる可能性があるためです。この帯域幅の低下により、容量の効果以上に PSRR が低下します。

高周波 (10MHz 超など) でさらに高い PSRR が必要な場合は、フェライト ビーズを使用できます。ループ帯域幅や安定性が低下しないようにするため、フェライト ビーズは、セクション 9.2.1 に示すように、TPS7H1111 の制御ループの外に配置する必要があります。

VIN から VOUT の PSRR に加え、VBIAS から VOUT の PSRR が PSRRBIAS として規定されています。これは、式 13 で定義されます。

式 13. PSRRBIAS = 20 × log(VBIAS(AC) / VOUT(AC))

バイアス電源は電流が比較的小さいため、バイアス電源と BIAS ピンの間に RC フィルタ (通常は 10Ω と 4.7μF) を挿入して、PSRRBIAS を増加できます。RC フィルタと内部バイアス レギュレータの内部リップル除去を組み合わせると、図 6-13 に示すように非常に高い PSRRBIAS が得られます。そのため、100kHz～1MHz の標準スイッチング周波数 (入力リップルをフィルタ処理するために高いリップル除去が最も重要) では、デバイス全体の PSRR の主要な制限因子にならないようにするため、PSRRBIAS が非常に高く維持されます。RC フィルタを使用できない場合、図 6-12 に示すように、PSRRBIAS 値が低下します。

バイアス電源のノイズが非常に多い場合、または RC フィルタを利用できない場合は、VIN と VBIAS 電源の両方の入力リップルによる総出力リップルを計算すると有益な場合があります。総出力リップルは、式 14 に示すように、PSRR によって減衰される VIN リップルと、PSRRBIAS によって減衰される VBIAS リップルを重ね合わせたものです。ただし、各項は周波数に依存することに注意してください。

式 14. VOUT(AC) = VIN(AC) / (10PSRR/20) + VBIAS(AC) / (10PSRRBIAS/20)