ldo・とは?初心者にもわかる完全ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
ldo・とは?初心者にもわかる完全ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ldo・とは?初心者のための基本解説

ldo(Low Dropout Regulator)は、入力電圧に近い差で安定した出力を作る「電源の部品」です。日常の電子工作やマイコンボードの設計でよく使われます。例えば、3.3Vを必要とする部品に対して、入力が5V程度ある場合でも3.3Vを安定して提供できる点が魅力です。

正式には LDO もしくは低ドロップアウトレギュレータと呼ばれ、内部には「参照電圧」「エラーアンプ」「出力トランジスタ」などの小さな回路が組み合わさっています。

どうしてLDOが必要なのか

デジタル回路は微小な電圧の揺れにも敏感です。電圧が安定していないと、動作が不安定になったり誤動作を起こしたりします。LDOは外部のノイズや電源の変動を抑え、出力を一定の電圧に保つ役割を果たします。

仕組みと特徴

LDOは「入力電圧」と「出力電圧」を比べて、出力を一定に保つように動作します。出力電圧を基準にして、内部の回路が調整を行い、出力電圧を一定に保つのです。特に、入力と出力の差が小さくても規定の出力を維持できるのがLDOの特徴であり、それが「Low Dropout」の名前の由来です。

主な内部構成は以下の通りです。参照電圧(基準電圧)、エラーアンプ、出力トランジスタ、保護回路などで成り立っています。出力が負荷変動や入力の変動を受けても、所望の電圧を保持するように動作します。

項目説明
Dropout電圧入力と出力の差がどれだけ必要かを示します。低いほど入力電圧の余裕が小さくて済みます。
静止時電流(クワイエセント電流)LDOが待機時に消費する電力の目安です。低いほど省エネになります。
ノイズとPSRR出力のノイズレベルと、電源ノイズをどれだけ抑えられるかの指標です。
出力電圧公差実際の出力が設定値からどれだけずれるかを示します。

出力の安定を得るには、適切な容量のコンデンサを使い、 ESR の範囲を守ることが重要です。特に出力側には低ESRのセラミックコンデンサや、時には適切なESRを持つ電解コンデンサを併用します。これにより、回路の安定性と応答性を両立できます。

回路設計のポイントと注意点

ポイント説明
入力と出力の容量入力には十分な容量を、出力には安定性の高い容量を配置します。
ESRの範囲LDOの種類により適切なESRの範囲が異なります。仕様書を確認しましょう。
負荷過渡応答急な負荷変動に対する応答を確認します。必要に応じて出力キャパシタを追加します。
熱設計高い負荷で発熱する場合、熱設計にも注意します。

実用例と選び方のコツ

近年の電子機器では、3.3Vや1.8V、あるいは1.2V程度の低電圧を必要とする部品が多いです。LDOを選ぶ際は、以下の点をチェックします。

出力電圧と精度:希望の安定値と公差を満たすものを選ぶ。
入力電圧範囲とDropout電圧:入力が十分に高いか、Dropoutが小さいか。
ノイズとPSRR:ノイズを低く抑えたい回路かどうか。
負荷変動時の応答と静止時電流:省エネ性と応答性のバランス。

最後に、実際の回路例としては、Vin = 5V、Vout = 3.3V を想定した簡単な回路がよく用いられます。入力側には0.1〜1μF程度の小さなセラミックコンデンサ、出力側には0.1〜10μF程度のコンデンサを配置すると良い結果が得られます。これにより、動作の安定性とノイズの抑制を両立できます。


ldoの関連サジェスト解説

ldo とは 半導体
ldo とは 半導体の世界でよく使われる電源回路の一種です。LDOは Low Dropout Regulator の略で、入力電圧より少し高いだけの差で出力電圧を一定に保つことができます。なぜ“低ドロップアウト”かというと、従来の規制素子よりも入力と出力の差が小さくても動作可能だからです。スマホやIoT機器、センサーなど、電池で動く機器にはこの特性が特に役立ちます。基本的な仕組みは、内部にある基準電圧と誤差増幅器、フィードバック回路、そしてパス素子(通常はトランジスタ)です。入力電圧を少し高く取り、出力側の電圧を分圧して基準電圧と比べ、差を増幅してパス素子を調整します。これにより出力が設定した電圧になります。重要な性能指標には、ドロップアウト電圧、出力電圧の精度、待機時の電流、そしてノイズや電源ノイズに対する耐性を示すPSRRがあります。ドロップアウト電圧は、入力と出力の差がどのくらい必要かを表す値で、低いほど効率よく動作します。一方、スイッチングレギュレータは効率が高いですが、LDOは部品が少なく、ノイズが少なく、安定した出力を得やすい利点があります。ただし大きな入力差がある場合は多くの熱が出るので注意が必要です。バッテリー駆動の小型機器、マイコンやセンサーの電源、安定した基準電圧が必要な回路などでよく使われます。例として、3.7Vのリチウムイオン電池から3.3Vを取り出す場合、ドロップアウト電圧が0.2〜0.3V程度なら電池が3.4V-3.5V程度を下回らないように使えます。電池の電圧が下がると、出力が3.3Vに維持できなくなることがある点に注意します。部品を選ぶときは、Vin-Voutの差(ドロップアウト電圧)、出力電流の最大値、待機時の電流、ノイズ、温度範囲、パッケージ、コストを比較します。
ldo レギュレータ とは
ldo レギュレータ とは、入力電圧を一定の出力電圧に保つ部品のことです。主に電子機器の内部で、回路が必要とする安定した直流電源を作る役割を担います。LDO は Low Dropout Regulator の略で、入力電圧と出力電圧の差(ドロップアウト電圧と呼ばれる)が小さい状態でも動作できる特徴があります。内部には基準電圧を作る回路、出力を調整する誤差アンプ、そして直列に並ぶパス素子(通常はトランジスタ)があり、Vin が Vout に近くても出力を一定に保つように調整します。使い方としては、入力側と出力側にコンデンサを配置し、データシートの推奨値を守ることが重要です。一般的に Vin に接続する入力コンデンサ、Vout に接続する出力コンデンサの2つが必要で、低 ESR の部品を選ぶと安定性が向上します。LDO の長所は、部品点数が少なくコストが低いこと、ノイズが比較的少なく、出力リプルを抑えやすいことです。特にマイコンやセンサー、音声回路などノイズに敏感な回路の電源として使われます。反対に短所は、効率がスイッチング型のレギュレータに比べて劣る点です。Vin と Vout の差が大きいと多くの電力を熱として捨ててしまうため、発熱対策が重要になります。また dropout 電圧がモデルによって数十ミリボルトから数百ミリボルト程度異なるため、電源電圧がギリギリの場面では選択が難しいことがあります。選び方のポイントとしては、最大出力電流と dropout 電圧、静止時の消費電流(クワイエント電流)、ノイズと PSRR(電源変動に対する抑圧能力)、パッケージサイズと熱設計、入力・出力のコンデンサ要件を確認します。3ピンの基本構成(Vin、GND、Vout)に加え、ENABLE などの追加ピンを持つモデルもあります。実際の回路では、入力側をバッテリーやDC供給、出力をマイコンやセンサーに接続します。初心者向けの使い方のコツは、まずデータシートの推奨値を確認し、近くに低 ESR の入力・出力コンデンサを配置することです。温度が高くなる場合は放熱を意識し、必要ならヒートシンクや放熱対策を行いましょう。短い例として、リチウムイオン電池(約4.2V)から3.3Vを必要とするマイコンへ供給する場合などが挙げられます。入力電圧が多少変動しても、LDO が安定した3.3Vを出力することで、回路の動作を安定させます。

ldoの同意語

低ドロップアウトレギュレータ
LDOの日本語表現。入力電圧と出力電圧の差(ドロップアウト電圧)が小さい特性を活かした、安定化回路の一種。
Low Dropout Regulator
LDOの英語名称。低い差で出力を安定させる、線形レギュレータの代表的なタイプ。
リニアレギュレータ
LDOはリニアレギュレータの一種。スイッチングを使わず、入力電圧をそのまま直線的に出力へ変換します。
LDOレギュレータ
LDOを指す表現の別形。低ドロップアウト特性を持つレギュレータのこと。
LDO IC
LDOを内蔵した集積回路(IC)のこと。一般に使われる表現。
低ドロップアウト・レギュレータ
同義表現。入力と出力の差が小さいレギュレータのこと。

ldoの対義語・反対語

高ドロップアウトレギュレータ
LDOの対義語として使われることがある。入力電圧と出力電圧の差(ドロップアウト電圧)が大きく、VinがVoutに近づくと正しく出力を維持できなくなるタイプのレギュレータのこと。
昇圧レギュレータ
入力電圧より高い出力電圧を作るレギュレータ。LDOは通常降圧用途だが、昇圧は逆方向の機能を持つ別タイプです。
スイッチングレギュレータ
電力変換をスイッチング動作で行うレギュレータ。LDOに比べて高効率になることが多い一方、出力ノイズや回路サイズ・コストが異なる点が特徴です。
DC-DCコンバータ
直流を別の直流電圧へ変換する装置の総称。LDOはDC-DCコンバータの一種ですが、広義のカテゴリとして対比に使われることがあります。
リニアレギュレータ
LDOはリニアレギュレータの一種。対義というより同じカテゴリの別タイプとして挙げられることがあります。

ldoの共起語

低ドロップアウト電圧レギュレータ
入力電圧と出力電圧の差が小さいことで、入力が出力に近い領域でも安定して出力できる電源回路。正式名称は Low Dropout Regulator(LDO)で、低ノイズ・高速応答などの利点を持つ。
LDO
Low Dropout Regulator の略。低ドロップアウト特性を持つ電源回路の総称。
出力電圧
LDO が安定して出力する電圧。設計で設定される目標値(例: 3.3V、5V など)。
入力電圧
LDO に供給する入力側の電圧。出力電圧より十分に高い範囲が望ましいが、差が小さいと動作させることも可能。
静止電流
待機時や低負荷時に LDO が消費する電流。小さいほど省エネ設計に有利。
PSRR
Power Supply Rejection Ratio の略。電源ノイズを出力へ抑える能力を示す指標。
電源リジェクション比
PSRR の日本語表記。電源ノイズの抑制性能を表す指標。
入力コンデンサ
入力端子に接続するコンデンサ。安定性と応答性を左右する。
出力コンデンサ
出力端子に接続するコンデンサ。安定性とリップル除去に影響する。
ESR
出力コンデンサの等価直列抵抗。安定性と周波数応答に影響を与える。
安定性
LDO が安定して動作する特性。Cout と ESR の組み合わせで達成されることが多い。
外部補償
周波数応答を改善するために外部部品で補償する設計手法
内部リファレンス
内部で基準電圧を作るリファレンス回路。出力電圧の基準となる。
調整型LDO
出力電圧を外部で調整できるタイプのLDO。
固定型LDO
出力電圧が固定値に設定されたタイプのLDO。
パス素子
出力を制御するための素子(例: P-channel MOSFET など)。
ライン規制
入力電圧の変動が出力に与える影響を表す指標。
負荷規制
負荷電流の変動が出力に与える影響を表す指標。
リップル耐性
入力に含まれるリップルを出力へ抑える能力。
ノイズ
出力の総合的なノイズ成分。
温度特性
温度変化による出力電圧の変動や特性の変化。

ldoの関連用語

LDO
低ドロップアウトレギュレータ。入力電圧と出力電圧の差が比較的小さくても安定して出力を規定電圧に維持する電源回路の総称です。
低ドロップアウト電圧
LDOが規定の出力電圧を維持するために必要な最小入力電圧と出力電圧の差。差が小さいほど入力電圧範囲が広く使いやすくなります
入力電圧 (Vin)
LDOの入力側に加える電圧。規定出力を安定させるために上限・下限が定められています。
出力電圧 (Vout)
LDOが安定して出力する電圧。回路仕様で設定されます。
静止電流 (Iq)
LDOを動作させるための内部消費電流。低Iqはバッテリー駆動時に重要です。
PSRR
電源リップル除去比。入力のリップル成分が出力に現れにくくする能力を示します。
負荷レギュレーション
負荷電流の変動に対する出力電圧の変化の度合い。値が小さいほど安定です。
ラインレギュレーション
入力電圧の変動が出力電圧に与える影響の程度。小さいほど安定します。
安定性
出力キャパシタのESR範囲と容量により、振動・発振を抑え安定に動作する性質。
出力コンデンサ
出力側に接続するキャパシタ。安定性やリップル抑制に影響します。
ESR
等価直列抵抗。出力コンデンサの特性。安定性に重要な役割を果たします。
バンドギャップリファレンス
基準電圧源として広く使われる、温度安定性の高い電圧源。
シリーズパス・トランジスタ
LDOの規制を行うためのシリーズ接続トランジスタ(代表例:パス素子)。
P-MOSFET LDO
パス素子としてPチャネルMOSFETを採用したLDOのタイプ。
N-MOSFET LDO
パス素子としてNチャネルMOSFETを採用したLDOのタイプ。
出力ノイズ
出力電圧にのる雑音成分。低ノイズ設計が求められる場面も多いです。
過渡応答
負荷・入力の急変に対する出力電圧の回復速度と安定性。
温度係数
温度変化に対する出力電圧の変化の度合い。温度安定性の指標になります。
過熱保護
過熱時に過熱を検知して出力を抑制する保護機能。安全性を高めます。
過電流保護
過大な負荷電流時に回路を保護する機能。故障時のダメージを軽減します。
低ノイズLDO
ノイズを抑えた設計のLDO。オーディオ機器や計測機器で重要視されます。

ldoのおすすめ参考サイト


インターネット・コンピュータの人気記事

awstatsとは?初心者でもわかる使い方と基本解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
14226viws
bing・とは?初心者のための基本ガイド:検索エンジンの仕組みと使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説!
2374viws
着信転送とは?初心者向けガイドで分かる使い方と設定のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
1053viws
差し込み印刷・とは?初心者でもすぐわかる使い方と仕組みガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
914viws
com端子・とは?初心者にも分かる基礎ガイド|シリアルポートの使い方と歴史を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
898viws
充電アダプターとは何かを徹底解説|初心者でも分かる基本と選び方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
880viws
pinロックとは?初心者が知っておくべき基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
778viws
7zファイル・とは?初心者でもわかる使い方と特徴を解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
769viws
リマインドメールとは?初心者にもわかる基本ガイドと使い方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
759viws
全角文字とは?初心者向け解説|全角と半角の違いをやさしく学ぶ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
722viws
none とは?初心者にもやさしく解説する意味と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
671viws
16進数カラーコード・とは?初心者でもつまずかない基礎と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
647viws
asp・とは?初心者向けに徹底解説する基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
544viws
countifとは?初心者でもすぐ使える基本と応用ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
538viws
ローカルポート・とは?初心者にも分かる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
537viws
xlsmとは?初心者でも分かるExcelのマクロ付きファイルの基本共起語・同意語・対義語も併せて解説!
521viws
ワンタイムコード・とは?初心者でも分かる基本と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
496viws
csvダウンロードとは?初心者が今すぐ使える基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
468viws
googleドキュメントとは?初心者が今日から使いこなす基本ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
420viws
sha256とは?初心者が知るべき暗号ハッシュの基礎と使い道共起語・同意語・対義語も併せて解説!
419viws

新着記事

インターネット・コンピュータの関連記事