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723を用いた±5V電源の作成をしています.三端子レギュレータを使えという意見はご...

oor********さん

2020/4/317:16:24

723を用いた±5V電源の作成をしています.三端子レギュレータを使えという意見はごもっともですが,723での制作が必要となり,その過程での質問をさせて頂いております.機械科出身のため,回路に関する知識

が乏しく,723データシートの回路例を組み合わせた図のようなシミュレーションで,+5V,-6Vの出力まで至っております.かなり浅いですが,図のR7,R8とR2,R5をそれぞれ組み合わせることで出力電圧が変動すると理解しています.

1.723データシートにおける負電圧出力が-6V,-9V,-12V...となっておりますが,-5V出力の抵抗値は算出できるのでしょうか?(画像赤下線部のR2,R5は-6Vの表の値を入れています.)
2.負電圧生成に関して,Voutを使用しない,Vzを使用するそれぞれの理由はあるのでしょうか?723等価回路を見ましたが理解できませんでした.

そのほかにも,課題点等ありましたら教えて頂けると幸いです.ご教授よろしくお願いします.

R2,R5,okwave_inara2,シミュレーション,課題点,Vout,回路

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ベストアンサーに選ばれた回答

2020/4/400:34:56

前の質問
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q112218035...
で±5V回路を紹介した者です。

紹介した回路
https://iwiz-chie.c.yimg.jp/im_siggIJyk5msNnOqeJRVsKpU6CQ---x320-y3...
はブレッドボードに組んで動作確認していますが何か問題があるのでしょうか。

下側の723のVcc端子に+5Vを加えているのは、nas********さんの回答にあるように、723の電源電圧(Vcc-Vss間)を10Vにするためです。この回路で負荷電流を1Aとしたときの出力電圧範囲(調整できる範囲)は-6V~-3.5Vです。

>トラ技に高精度±15V電源が載ってたけど
-15Vは簡単です。ここで問題となっているのは0Vに近い負電圧を出力することです。

  • 2020/4/404:53:43

    LM723のデータシート
    http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/lm723.pdf
    の8ページに出力電圧と抵抗値の表が出ていますが、-6Vのところに注釈(3)がついています。その注釈には
    「V+ and VCC must be connected to a +3V or greater supply」
    と書かれています。つまり、V+とVcc端子に3V以上の電圧をかけないとー6Vは出ないということです。

    こちらでLTspiceを使ったシミュレーションをしてみましたが、R2とR5の抵抗比を変えても-9.5Vより高い電圧は出ませんでした。下図がその結果ですが、誤差増幅器のIN-とIN+が同じ電圧(仮想短絡状態)になっている範囲が正常動作範囲です。そこから外れたところでは、出力電圧が-8Vくらいにまで上がっていますが、そこは電圧制御されていない領域です。

    下の回路の細かい部分は読めないと思いますが、その部分はLM723のトランジスタレベルの等価回路です。そちらで使っているSPICEモデルはどういうものでしょうか。

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質問した人からのコメント

2020/4/5 10:37:24

ご回答ありがとうございます。

ベストアンサー以外の回答

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oto********さん

2020/4/420:28:46

okwave_inara2さんの回答を見て、前回、前々回があったのね。
「負側は723にこだわらなくても良いのでは」という意味で回答しようとしたけど、余計なお世話だったようです。
質問者さんはokwave_inara2さんの回答から簡略化しようとしたんでしょうか?何か質問に書かれていない縛りがまだあるんでしょうか?
すでに解決したような内容なのでこれ以上は蛇足ですね。

okwave_inara2さんへ
>>トラ技に高精度±15V電源が載ってたけど
>-15Vは簡単です。ここで問題となっているのは
>0Vに近い負電圧を出力することです。
↑↑↑↑なんでこんな言われ方せにゃならんのかようわからん、他の回答者に対してケンカ売ってんの?って思います。
±3Vの回路も載ってますよ・・・。負側は723じゃないので質問者さんのお気には召さないと思いますが。

lon********さん

2020/4/408:07:03

■貴兄の見ているDataSheet (P8)のTable1の直ぐ下のTable2に
Voutを求める計算式が掲載されていますよ。

nas********さん

2020/4/318:19:24

LM723は基本的にV-端子を基準に動いており、Vref端子はV-端子に対し、+6.8~7.5Vが出力されます。
このために、V+端子はV-端子に対し最低+9.5V以上を掛ける必要があります。
ところが、お書きになった回路図では、負側の723の電源電圧は6Vになってしまっているので、既にシミュレーション上でしか動かない回路となり果てています。

LM723は、V-端子を基準に4pinの-入力と、5pinの+入力の比較を行い、それに応じた出力がVoutから出力されますが、内部のカレントミラー回路と比較回路が働くことが必要です。
負電圧出力で、Voutで出力トランジスターを駆動すると、V-端子に対しVoutはVBE分しか電圧が高くならない筈なので、このカレントミラー回路や比較回路が働きません。このために、VoutとVzの間にチェナーダイオードを入れて、Voutの電圧を高くしています。で、この電圧は11pin Vc端子から供給され、Voutより更にチェナー電圧分低い出力電圧となります。
こういう動作をするICであるために、負電圧側では出力範囲が正側よりより高い電圧からしかまともに安定化出来ないICとなっています。

新日本無線のNJM723のデータシートには、キチンとトランジスタベースで書かれた等価回路図がありますので、そちらを見てどのような動作をする回路なのかを見てから設計を進めた方が良いでしょう。

ということで、よほどうまく設計しないと、LM723で-5V出力は、シミュレーション上での幻の動作となります。

頑張ってください。

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