三端子レギュレータにダイオードのゲタを履かせる件の追試

前回の話をもう少し詳しく見てみた。

まえがき

三端子レギュレータのGNDレベルをダイオード（V_F）で持ち上げて、その分、出力電圧を上げようという目論見。負荷が軽ければ期待通りに出力電圧は上がってくれるけど、重くすると下がってしまう、というのが前回の結果。

回路図を再掲。

まず、ダイオードなしの状態（レギュレータのGND端子をGNDに直結。普通の使い方）で、出力電圧をオシロで見てみる。負荷電流は200mA程度。

あれ？結構暴れている。思った以上。Vppで450mVくらいある。負荷電流200mAと言っても、静的なものではなくて、AFアンプ。正弦波をフルボリュームで鳴らした状態。

続いて、ダイオードで下駄を履かせた状態。ダイオードは1N4518ではなくて、ショットキーバリアの1N5819。

Vppで750mVで、ダイオードを入れる前よりもだいぶ大きい（1.5倍以上）。

ここまでの結論では、ダイオードの下駄を入れなくても出力電圧が暴れるが、ダイオードを入れると暴れが大きくなる。これが「下駄を履かせたら電圧が下がった」と感じた要因だろう。ショットキーバリアダイオードではなくて、普通のシリコンダイオードだともっと暴れが大きくなるんじゃないかな（未確認）。

では、なぜ出力電圧が暴れるのか？おそらくレギュレータの出力に付けてあるコンデンサが小さすぎるんだろう。22μFの積層セラミックが一つ（上に掲載した回路図）、アンプの手前にもう一つ（下図）。

この他に、ちょっと離れてはいるけれど、マイコンの手前にも22μFをもう一つ。これくらい入れてりゃ大丈夫だろうと思ってたのだけど、ダメか？

試しに、100μFの電解コンデンサを入れてみた。

まず、下駄ダイオードなし。

暴れ方がきれいに（？）なった。Vppで350mVくらいなので、100mVpp程度小さくなった。聴覚上の効果は大きく、音割れが収まった。

続いて、ダイオード下駄入り（ショットキーバリアダイオード）。

リプルは約690mVppなので、減少幅は60mVpp程度。下駄なしよりも少ない。電解コンを入れたほうが良くはなるが、不充分だと思う。積層セラミックコンデンサって、DCバイアスが掛かった状態だと静電量量が減るってのもあるし。

出力電流が大きいなら、レギュレータの出力コンデンサは大きくすべし。積層セラミックコンデンサは定格容量が大きくてもDCバイアスで容量が減るので要注意。

ダイオードでゲタを履かせるとリプルが大きくなる傾向。これも抑えるにはレギュレータの出力コンデサをさらに大きくする必要がありそう。

どれも当たり前の話だけど、改めて確認した次第。