電圧レギュレータの入力と出力に常にコンデンサがあるのはなぜですか？

データシートを見ると、電圧レギュレータは内部の単なるツェナーダイオードではなく、複雑なデバイスであることがわかります。入力に常にコンデンサがあり、出力に別のコンデンサがあることに気付きました。例は、uA7800シリーズの固定電圧レギュレータです。

そのうちの1つは「回路動作を安定化する」ことであり、もう1つは「出力のリップルを減らすこと」であると読みました。データシートを見ると、なぜこの固定値があるのですか？そして、それらが固定値を持っているのであれば、なぜそれらを電圧レギュレータ自体に作り上げないのですか？たとえば、uA7800シリーズの場合、入力で0.33uF、出力で0.1uFです。それらがこれらの値を持っている理由は説明されていません。

ほとんどの電圧レギュレータ（特にLDOタイプ）は、安定性のために出力にコンデンサを必要とし、通常、厳密に必要としない7800のようなレギュレータでも過渡応答を改善します。通常、ソースインピーダンスを低減するには入力コンデンサが必要です。

安価なチップで数十pF（またはそれ以上）のコンデンサを作成することは実用的ではありません。高価なシリコン領域を占有しすぎ、外部のセラミックまたは電解コンデンサは非常に安価です。それはカードにはありません。そして、コンデンサは実際にエネルギー貯蔵を提供するので、賢い回路で代用できるものではありません。

これらの値は、さまざまな負荷電流でのチップ安定性の振る舞い、およびデータシートの作成時に一般的な上限（7800シリーズでは35または40年前）に基づいて意味をなす妥協案です。入力でより大きな容量を使用することはほぼ常に許容でき、通常は出力で使用できますが、コンデンサのESRに最小/最大値がある場合があります。これは等価直列抵抗です。場合によっては、コンデンサが理想的すぎると、レギュレータが発振する可能性があります。

ほとんどの最新のレギュレータは、どの値とタイプのコンデンサが許容されるかを示すため、データシートを読んで理解するだけで十分です。

各ステップで実際に何が起こっているかを「デバッグ」して学ぶことができるように、最新の回路を一度に1つのコンポーネントで構築すると考えました。そこで、12Vの電源を入力とグランドに接続し、5Vの安定化された出力を待ちました。私が得たのは、5Vの出力を探して10秒後に煙が出たことです！これは、回路にコンデンサーがない場合に起こることです。自励振動、巨大な熱と煙。私の言葉を信じてください、そしてこれを家で試さないでください。データシートを最初から最後まで適切に読むことを教えます。

この質問に対する答えは、実際の経験にあります。

入力コンデンサを省略すると、遅かれ早かれ、安定器は自励発振し、過熱し、（文字通り）爆発します。

実際、これらのチップは、サイドチェーンに大きな利益をもたらす直列安定化シャント制御の配置です。その入力コンデンサは位相シフトを制御します。

前述のように、出力コンデンサはレギュレータ/サプライヤ回路では正常です。

詳細については、http： //www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htmをご覧ください。