DigiKeyのウェブサイトで、LDOの出力タイプが「プログラマブル」と記載されていることにお気づきでしょうか。LDOの出力はどのようにプログラムするのですか？
ADIのLDO LT3073 を例にとって説明します。LT3073 の出力電圧のプログラミングには、主に2つの方法があります：デジタルピンプログラミング（基本的なプリセットレベル） とREFピンの外部駆動プログラミング（任意のカスタム電圧）。
1. 基本的な方法：デジタルピン（VO₀、VO₁、VO₂）プログラミング
デジタルピン（VO₀、VO₁、VO₂）プログラミング（画像出典：ADI ）
中核となる原理：内部電流源と抵抗ネットワークの相互作用
LT3073 は内部で以下を統合しています。
- 標準値100μAの電流源
- VOₓプリセットレベルに関連する内部公称抵抗（RINT）
出力電圧はREFピンの電圧と強い相関があります。従って、REF電圧を外付け回路で制御することにより、出力電圧をカスタマイズすることができます。
LT3073 は、下表に示すように、VO₀、VO₁、およびVO₂ピンのレベル状態（ローレベル、ハイレベル、ハイインピーダンス状態）の組み合わせにより、プリセット出力電圧レベル（1.0V、1.1V、1.15V、1.2Vなど）を選択します。
LT3073 プリセット出力電圧レベル表（画像出典：ADI ）
利点と制約
- 利点： 外付け部品が不要で、回路が非常にシンプルなため、幅広い用途に使用できます。
- 制約： 出力電圧はプリセットレベルのみ選択可能で、任意のカスタム値の設定はサポートされていません。
2. REFピンを駆動する分圧ネットワーク
REFピンを駆動する分圧ネットワーク（画像出典：ADI ）
プリセット電圧に無い電圧（1.025V、2.5Vなど）が必要な場合は、REFピンを外部電圧源で直接または間接的に駆動することで、出力電圧を任意にカスタマイズすることができます（範囲：0.5V～4.2V）。
外部電圧源VEXTは、抵抗分圧ネットワーク（REXT1とREXT2）を介してREFピンに接続されており、REF電圧を自由に調整することができます。
この時、重ね合わせの原理を使ってREF電圧を計算します。
ここで、
- IINT：内部100μA電流源
- RINT：VOₓプリセットレベルに対応する内部設定抵抗
- REXT1、REXT2：外部分圧抵抗
- VEXT：外部電圧源
例
1.25Vの外部基準電源を使用してREF電圧を1.025Vに設定し、VOₓを「1Vプリセット」に設定します（この時、RINT = 10kΩ）。このステップは以下のとおりです。
- REXT2 = RINT / 10 = 1kΩを選択します（内部抵抗の精度とオフセットの プロセス偏差を確保するため）。
- 並列抵抗を計算します： RINT || REXT2 = 10kΩ || 1kΩ ≒ 909.09Ω
- 重ね合わせ式に代入して解き、REXT1 ≒ 221Ωを得ます（最も近い1% 精度の抵抗を選択します）。
まとめ
LT3073 は、2つの出力電圧プログラミング方法をサポートしています。
- デジタルピンプログラミング： シンプルで高速、プリセット電圧に対応し、幅広い用途に使用できます。
- REFピンの外部駆動： 任意の電圧（0.5V～4.2V）を柔軟にカスタマイズでき、高精度/非標準電圧用途に適していますが、追加の回路と計算が必要です。
注意事項
- 電圧を分圧する場合、REXT2は半導体プロセス変動下での精度を確保するため、内部設定抵抗RINTの10%未満である必要があります。
- REFピンを外部から駆動する場合、データシートの「Power Good」の出力電圧閾値は保証されない場合があります（出力電圧がカスタマイズされるため）。
関連品番：
- ADIのLDO LT3073
- 開発ボード EVAL-LT3073-AZ
- ADIのDC/DCスイッチングレギュレータ LT8609
関連資料：
- LT3073のデータシート
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