I due condensatori nei regolatori positivi non a basso dropout hanno all'incirca la funzione raccontata dopo. Bisogna tenere presente che questi regolatori hanno un npn come pass transistor, con l'emettitore che eroga corrente verso il carico e il collettore collegato alla tensione da regolare (ad esempio usero`
questo datasheet come riferimento). Il pass transistor e` formato da Q15 e Q16.
Un buon regolatore di tensione dovrebbe presentarsi all'uscita con una impedenza molto bassa, in modo da emulare una sorgente di tensione quasi ideale. A bassa frequenza la bassa impedenza di uscita e` ottenuta con la retroazione interna all'integrato. Di mano in mano che la frequenza sale, il guadagno di anello diminuisce e l'impedenza di uscita aumenta. In pratica il regolatore si presenta al carico con una impedenza di uscita con componente induttiva (figura in alto a sinistra di pag 10 del datasheet indicato prima). Se non si mette il condensatore, l'impedenza di uscita continua ad aumentare con la frequenza, mentre con il C di uscita l'impedenza rimane limitata. Questo significa che se si ha uno spettro della corrente con componenti ad alta frequenza, la tensione rimane piu` stabile.
Da notare che il condensatore di uscita non dovrebbe essere messo troppo grande e troppo buono. Un grosso elettrolitico in uscita potrebbe essere deleterio per il regolatore se la tensione di ingresso viene posta a zero: le capacita` di uscita si scaricano sul regolatore "a rovescio" e potrebbero danneggiarlo. Nei rari casi in cui questo puo` capitare, si mette un diodo di protezione fra uscita e ingresso del regolatore.
Invece una capacita` di uscita troppo grande e troppo buona potrebbe causare una instabilita`: detta a spanne (e incompleta) la capacita` di uscita potrebbe risuonare con l'induttanza equivalente dell'impedenza di uscita. In realta` le cose stanno ancora peggio: una capacita` sull'uscita di un collettore comune puo' portare il transistore ad autoscillare, problema abbastanza classico dei collettori comuni con carico capacitivo.
Alcuni regolatori straclassici hanno talvolta un basso margine di fase: ad esempio qualcosa e` documentato
qui, ma non credo sia il caso del 78l05.
Per quanto riguarda il condensatore di ingresso, il discorso e` diverso. In questo caso bisogna considerare che il regolatore e` stato progettato per funzionare con una buona sorgente di tensione all'ingresso, vale a dire una bassa impedenza sull'alimentazione di ingresso.
Se si usano fili troppo lunghi fra sorgente di alimentazione e regolatore, in pratica si mette una induttanza in serie all'ingresso del regolatore. Questa induttanza agisce principalmente come carico di collettore di Q15 e Q16. Questo carico ha una impedenza che sale con la frequenza, e quindi anche il guadagno di collettore del pass transistor sale con la frequenza. Sfortunatamente l'alimentazione dell'integrato e` presa dallo stesso punto a cui si collega il collettore del pass transistor.
La ripple rejection diminuisce all'aumentare della frequenza, e basta un minimo di sfiga che il sistema si metta ad autoscillare, specie a correnti elevate (visto capitare). Per cui se l'impedenza di ingresso e` troppo induttiva, meglio mettere il condensatore di ingresso.
Per i regolatori negativi e molti dei low dropout invece il discorso si inverte: in questo caso il collettore e` sull'uscita e il condensatore li` ci deve essere, del valore e tipo specificato dal costruttore perche' serve per la stabilizzazione. Sui problemi di stabilita` dei LDO ci sono barcate di articoli e application notes, ad esempio AND8037/D di motorola, la tesi di dottorato di Rincon Mora che si trova on line, AN1148 di national, SLVA068 e SLVA072 di texas...
Infine mettere un condensatore ceramico in parallelo a un tantalio, per aumentare la banda in cui il condensatore equivalente si comporta bene, non e` sempre una buona idea. La si trova su alcuni datasheet, ma non e` la panacea alle cattive prestazioni degli elettrolitici: in alcuni casi si posso verificare delle risonanze impreviste che causano dal non passare i test di suscettibilita` elettromagnetica, al fondere il cavo di collegamento fra i condensatori :)
Inviato: 20 ott 2009, 20:34
