Dlaczego zwykle zdarza się, że szyna ujemna dla układów scalonych wymaga większej pojemności odsprzęgającej (ma gorszy PSRR) niż szyna dodatnia?

To, że przesłanka zawarta w pytaniu wydaje się potwierdzać, można zobaczyć z różnych źródeł, w tym:

• porównywanie arkuszy danych różnych klonów LM317 i LM337 (zbyt wiele, by je wymienić, ale ogólnie arkusze danych dla tych drugich zalecają więcej oddzielania na wejściu, o rząd wielkości więcej niż dla pierwszego, np . arkusz danych TI dla LM317 zaleca wejście 0,1 uF / obejście zasilania, podczas gdy ten dla LM337 zaleca 1uF dla tego samego.)
• w związku z powyższym arkusz danych TI dla uA78xx ma schemat zasilania z dzieloną szyną, gdzie odsprzęganie regulatora dodatniego jest mniejsze niż ujemnego. To jest odtworzone poniżej.

• analogowa aplikacja MT-101 pokazuje gorszy PSRR dla pinu ujemnego niż pinu dodatniego:

Pytanie brzmi, dlaczego ta asymetria jest zwykle obecna.

Jest to prawda, ponieważ LM7815 jest stabilny przy dowolnej pojemności wyjściowej - kondensator jest właśnie tam, aby zmniejszyć impedancję wyjściową przy wysokich częstotliwościach. Vout pochodzi z emitera tranzystora przejściowego NPN.

Z drugiej strony LM7915 jest wykonany z podobnym procesem półprzewodnikowym, ale musi wytwarzać ujemne napięcie wyjściowe. Vout pochodzi z kolektora tranzystora przejściowego NPN. To nie stabilny bez kondensatora largeish na wyjściu. Mając tylko 100nF na regulatorze ujemnym, prawdopodobnie oscyluje w pewnych warunkach, podczas gdy regulator dodatni będzie w porządku.

LM78xx

LM79xx

Jeśli chodzi o AD8099 , prawdopodobnie ma to związek z (wewnętrznym) kondensatorem kompensacyjnym podłączonym do zasilania ujemnego. Wzmacniacze operacyjne nie mają ogólnie styków uziemiających.

Tak więc każda zmiana ujemnego styku zasilającego w stosunku do „masy” jest sprzężona ze wzmacniaczem.

To, co wydaje się być wzorcem, pochodzi z dwóch zupełnie różnych przyczyn.

Dzieje się tak, ponieważ same urządzenia półprzewodnikowe nie są idealnie symetryczne. Urządzenia, które opierają się na „dziurach” jako swoich pierwotnych nośnikach ładunku (PNP BJT i ​​FET z kanałem P), generalnie mają nieco niższą wydajność niż odpowiednie urządzenia wykorzystujące elektrony. Przejawia się to jako nieco wolniejsze czasy przełączania i wyższe rezystancje. Można to nieco zrównoważyć, zwiększając wymiary fizyczne w pewien sposób, ale prowadzi to do wyższych pojemności pasożytniczych.

W przypadku regulatorów 3-końcowych prostym podejściem byłoby po prostu „odwrócenie” obwodu konstrukcji dodatniej w celu stworzenia konstrukcji ujemnej, odwrócenie wszystkich polaryzacji napięcia i zamiana tranzystorów NPN i PNP na całej długości, w tym dla tranzystora głównego przejścia. Działa to jednak tak źle, że zamiast tego należało opracować zupełnie inną topologię obwodu (wykorzystującą głównie tranzystory NPN), a jego charakterystyki stabilności są również całkiem różne.

W przypadku opamps należy spojrzeć na wewnętrzny schemat konkretnego urządzenia, aby zrozumieć szczegóły.