Pourquoi est-il généralement le cas que le rail négatif pour les circuits intégrés a besoin de plus de capacité de découplage (a un PSRR pire) que le rail positif?

Le fait que la prémisse de la question semble tenir peut être vu de diverses sources, notamment:

• comparer les fiches techniques de divers clones de LM317 et LM337 (trop nombreuses pour être répertoriées, mais généralement les fiches techniques pour ce dernier recommandent plus de découplage en entrée, environ un ordre de grandeur de plus que pour le premier, par exemple la fiche technique de TI pour LM317 recommande une entrée de 0,1 uF / bypass d'alimentation, alors que celui pour LM337 recommande 1uF pour le même.)
• en relation avec ce qui précède, la fiche technique TI pour uA78xx a un schéma d'alimentation en rail divisé où le découplage pour le régulateur positif est inférieur à celui du régulateur négatif. Ceci est reproduit ci-dessous.

• la note analogique MT-101 montre un PSRR pire pour la broche négative que pour la broche positive:

La question est donc de savoir pourquoi cette asymétrie est généralement présente.

Cela est vrai car le LM7815 est stable avec n'importe quelle capacité de sortie - le condensateur est juste là pour réduire l'impédance de sortie aux hautes fréquences. Vout provient de l' émetteur du transistor passe NPN.

Le LM7915, d'autre part, est fabriqué avec un processus semi-conducteur similaire, mais doit produire une tension de sortie négative. Vout provient du collecteur du transistor passe NPN. Ce n'est pas stable sans un grand condensateur sur la sortie. Avec seulement 100 nF sur le régulateur négatif, il oscillera probablement dans certaines conditions, tandis que le régulateur positif ira bien.

LM78xx

LM79xx

En ce qui concerne l' AD8099 , cela a probablement à voir avec le condensateur de compensation (interne) connecté à l'alimentation négative. Les amplificateurs opérationnels n'ont généralement pas de broches de terre.

Ainsi, tout changement de la broche d'alimentation négative par rapport à la «masse» est couplé à l'amplificateur.

Ce qui semble être un modèle provient en fait de deux causes profondes très différentes.

Cela se produit parce que les dispositifs semi-conducteurs eux-mêmes ne sont pas parfaitement symétriques. Les appareils qui s'appuient sur des "trous" comme principaux porteurs de charge (PNP BJT et FET à canal P) ont généralement des performances légèrement inférieures à celles des appareils correspondants qui utilisent des électrons. Cela se manifeste par des temps de commutation légèrement plus lents et des résistances plus élevées. Cela peut être quelque peu compensé en augmentant les dimensions physiques de certaines manières, mais cela conduit à des capacités parasites plus élevées.

Dans le cas des régulateurs à 3 bornes, l'approche simple serait de simplement "inverser" le circuit de la conception positive afin de créer la conception négative, en inversant toutes les polarités de tension et en échangeant les transistors NPN et PNP partout, y compris pour le transistor passe-haut. Cependant, cela fonctionne si mal qu'une topologie de circuit complètement différente (utilisant principalement des transistors NPN) a dû être développée à la place, et ses caractéristiques de stabilité sont également très différentes.

Pour les amplis-op, vous devez regarder le schéma interne de l'appareil spécifique afin de comprendre les détails.