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

8.3.1 バイアス電源

デバイスを正常に動作させるには、バイアス電源を BIAS ピンに接続する必要があります。ヘッドルーム電圧および出力電流の条件に応じて、バイアス電源電圧は、入力電圧電源と同じにすることも、別の高い電圧電源にすることもできます。ヘッドルーム電圧は、動作時の VIN 条件と VOUT 条件との差として定義されます (Vheadroom = VIN – VOUT)。いずれの場合も、VBIAS と VIN の間にシーケンシング要件はありません。

表 8-1 で説明したように、ヘッドルーム電圧が 1.6V 以上の場合、別の高いバイアス電源は必要ありません。ヘッドルーム電圧が 1.6V 未満の場合、最高の性能を得るには、別の高いバイアス電源電圧が必要です。表 8-1 に示すすべての状況で、規定のドロップアウト電圧で 1.5A の最大出力電流を達成できます (「電気的特性」表を参照)。

表 8-1 最大パフォーマンス動作のバイアス レール要件
ヘッドルーム (VIN - VOUT) バイアス要件(1)
≥ 1.6V VIN と同じ、または VBIAS ≥ VIN となる電圧レールを使用
< 1.6V VIN とは別の電圧レールを使用 (VBIAS ≥ VOUT + 1.6V)
(1) いずれの場合も 2.2V ≤ VBIAS ≤ 14V

表 8-2 に、標準電圧レールで実現可能で、1.5A の最大出力電流をサポートできる VBIAS、VIN、VOUT の組み合わせの例を示します。ここに示すように、12V バイアス電源は、リストに記載されているすべての標準出力電圧レールをサポートします (通常は 5V 電源でも十分です)。また、VBIAS 電圧と VIN 電圧が同じ場合は、個別の電源は必要ありません。

表 8-2 最大性能で動作させるためのバイアス レールと標準レールの例
VBIAS（V） VIN (V) VOUT (V)
12 5 3.3
5、3.3 2.5
5、3.3、2.5 1.8
5、3.3、2.5、1.8 1.1
5 5、3.3 2.5
5、3.3、2.5 1.8
5、3.3、2.5、1.8 1.1
3.3 3.3、2.5、1.8 1.1

一般的には上記のバイアス電圧要件に従うことが推奨されますが、実現不可能な場合もあります (ヘッドルームが小さく、個別のバイアス電圧レールが利用できない場合など)。この場合でも、TPS7H1111 を動作させることは可能ですが、出力電流が小さくなります (PSRR などの性能が低下する可能性もあります)。この条件 (VBIAS = VIN、ヘッドルームが小さい) は、「電気的特性」の表で「VBIAS = VIN でのドロップアウト電圧」として規定されています。 結果のドロップアウト電圧要件を満たすと、本デバイスで適切な動作が維持されます。

サポートされている組み合わせで最大性能が得られない可能性のある例として、VBIAS = VIN = 5V、VOUT = 3.3V の場合があります。5V レールの許容誤差が 5% で、3.3V 出力の仕様最大許容誤差が +1.2% であるとすると、ワーストケースのヘッドルームは Vheadroom = 4.75 - 3.34 = 1.41V です。この 1.41V は推奨される 1.6V 未満です。ただし、「電気的特性」表に示すように、このヘッドルームは全負荷電流 1.5A で必要とされるドロップアウトよりも大きいので、最大電流がサポートされることが予測されますが、他のパラメータ (PSRR など) は最大性能が得られない可能性があります。

バイアス レール上のノイズは、PSRRBIAS 仕様によって減衰されてから、出力に結合されます。バイアス レールが超クリーンなレールでない限り、このノイズ結合がクリーンな出力電圧の生成を制限する要因となります。そのため、RC フィルタを使用して BIAS ピンへのノイズ入力を最小限に抑える必要があります。BIAS ピンには低電流要件があるため、これは可能です。BIAS ピンから出力電圧へのノイズ伝搬を最小限に抑えるには、通常は 10Ω と 4.7μF で十分です。発生する IR の電圧降下によってバイアス電圧が正常な動作には低くなりすぎることがないように、十分に低い抵抗値を選択する必要があります。