単一電源で動くリニア・パワー・ドライバー：Design Ideas パワー関連と電源（2/2 ページ）

今回は、パルス発生器のパワー・ドライバーに使える回路を紹介する。単一電源、低消費電力のアナログ用途での、電源電圧を超える電圧を精密に制御するのに役立つ。

[Tom Gay，EDN Japan]

　この回路はパルス発生器のパワー・ドライバーに使える。立ち上がり時間と降下時間は共に15μs未満である。電源電圧V_Sにはほぼ依存しない。なお抵抗R₉の値は、V_Sによって決まる。この回路には、部品の公差の影響を受けにくいという特徴もある。

　オペアンプに「LMC7101」あるいは「LT1013」、「AD8551」を使うと、この設計を検証可能である。これらのオペアンプを使うと、いずれも電源電圧V_Sが40Vのときに5Aという大きな負荷電流を供給できる。

　Q₃には、「IRLZ34N」のような論理レベルのFETも利用できる。この場合、ダイオードD₁、D₂、D₄と抵抗R₄、R₉、コンデンサーC₄が不要になる。このときにはオペアンプ出力が直接、Q₃のゲートに接続される。そこでQ₁とQ₃の両方がオフ状態となっている「アイドル・ウィンドウ」を確保するため、R₆の値を小さくしてQ₁のベース電圧を下げる必要がある。

　オペアンプの入力電圧範囲には、接地電位を含まなければならない。ダイオードD₃は、出力に電源が接続される場合にだけ必要となる。外部電源から流れ込む逆電流がQ₂を通るのを防ぐ。こういったことが起こるのは、例えば電池の充電回路にこの回路を適用した場合である。

Design Ideas〜回路設計アイデア集

【アナログ機能回路】：フィルタ回路や発振回路、センサー回路など

【パワー関連と電源】：ノイズの低減手法、保護回路など

【ディスプレイとドライバ】：LEDの制御、活用法など

【計測とテスト】：簡易テスターの設計例、旧式の計測装置の有効な活用法など

【信号源とパルス処理】：その他のユニークな回路

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※本記事は、2008年7月29日にEDN Japan臨時増刊として発刊した「珠玉の電気回路200選」に掲載されたものです。著者の所属や社名、部品の品番などは掲載当時の情報ですので、あらかじめご了承ください。
「珠玉の電気回路200選」：EDN Japanの回路アイデア寄稿コラム「Design Ideas」を1冊にまとめたもの。2001〜2008年に掲載された記事の中から200本を厳選し、5つのカテゴリに分けて収録した。