■ 三端子レギュレータのノイズ（発振）

[2007/03/11]

　三端子レギュレータを使う 時には発振防止のため入出力にコンデンサーを接続しろとの注意書きがあります。実際にコンデンサーを付けると発振は奇麗に止まります。でも本当に発振は止 まるのでしょうか。

　実はＡＫＩ-ＰＩＣ８７７ベーシック完成モジュールを使ったとき、ADコンバータの計測値がやけに変動するので困ったことがありま す。コンデンサーの特性が悪いのか、容量が足りないのか、それともデジタル回路の中でアナログ回路を使うのが悪いのか。色々と悩みましたが原因は電源に 使っている三端子レギュレータでした。

　上記のような試験回路を組 みオシロスコープで波形を観測してみました。結果は上記のように12Vスイッチング電源では奇麗なノイズ（PK-PKも8.0mV程度）でした。ところが 三端子レギュレータで12Vから５Vを作ると、指定の通りのコンデンサーを付け発振が防止されているのにもかかわらず PK-PK で 8.4mV の振幅を持つ上記のようなノコギリ状の波形（250KHz）が観測されています。どうもこれがAD変換に悪さをしていたようです。そこで余っているインダクタンスとコンデ ンサーで上記のようなフィルターを作りました。その結果、ノコギリ状の波形は消えノイズも4.6mVと半分程度に減少しています。これでAD変換を試した ところピタッと変動が止まりました。面白い程の効果です。

　三端子レギュレータをアナ ログ回路に使うのは怖いと思います。もし使う必要がでてきたら発振防止用のコンデンサーだけではなくコイルを使った上記のようなフィルターで取り除いた方 が良いようです。でも根本的な発振を防止していないだけに何か釈然としないものもあります。

　仕事柄、廃棄になる医療機 器があるのですが、廃棄になる前分解し基板をよく取り出し見るのが好きです。昔はトロダイルコアは殆ど見る事がありませんでしたが、最近は必ずと言ってい いほど付いています。ノイズ対策なんでしょうね。そんな訳でコイルは捨てる程あります（元々捨てる予定だったものですから）。最近はこれを使う事にしてい ます。ちなみに「ツェ ナー電圧測定装置」で紹介した回路にも電源用として三端子レギュレータを使っています。作った当初は電圧表示値がコロコロ変化してい たのですが上記のような回路でデジタル電圧計の電源にしたところ電圧表示値の変動は奇麗に無くなりました。試して見るのも面白いかと思います。