¿Puedes apilar registros de voltaje para un voltaje más alto?

Los circuitos en casco (apilados) no son algo desconocido. Aquí hay un ejemplo de Texas Instruments,

Sin embargo, para tener una tierra estable (elevada) para el regulador superior U2, el regulador inferior U1 debe poder generar Y absorber la corriente, lo que no es el caso con TPS7A47 ni LM1084.

Lo bueno es que la corriente de tierra para TPS7A47 no es más de 1 mA, por lo que es posible que desee cargar el U1 con más de 1 mA de carga adicional, por lo que tendrá una salida regulada en ambos sentidos. Obviamente, necesitaría una capacitancia de carga adecuada en U1 y U2.

Obviamente, el ruido de salida probablemente aumentará un 40 %, porque se agregará el ruido de U1. También es posible que tenga problemas generales de estabilidad, debido a modificaciones en la función de transferencia de bucle debido a la impedancia adicional en el punto de tierra. Aquí hay un ejemplo cuando este tipo de circuito no tuvo éxito .

El concepto de "impedancia de salida" no se usa en la tecnología del regulador LDO, por lo que deberá buscar la calidad de la regulación (rechazo de ondulación, respuesta transitoria de carga, etc.) No creo que se vean muy afectados si el circuito general será estable.

¿Puedo apilarlos uno encima del otro sin degradar el rendimiento de CA?

Considere el regulador en la parte superior de la pila. Naturalmente, pasará una pequeña corriente a través de su conexión GND. Esto puede ser desde decenas de uA hasta unos pocos mA (como el tipo LM78xx). Para su regulador, la corriente GND es de 0,5 mA a 6 mA, por lo que es significativa.

Este tipo de regulador tampoco puede evitar que aumente su voltaje de salida si hay una carga conectada a un voltaje más alto y este es el caso del regulador en la parte inferior de la pila. El regulador superior está empujando de 0,5 mA a 6 mA en la salida del regulador inferior y esto causará problemas a menos que el regulador inferior tenga una resistencia de carga conectada a tierra que pueda equilibrar esta corriente. Entonces necesitas una resistencia de equilibrio: -

¿La impedancia de salida de los más bajos afectará la impedancia de salida de los más altos ya que están sirviendo como la nueva conexión a tierra o no importa porque es un circuito activo?

Sí, el voltaje de salida en la parte superior de la pila se ve afectado por la estabilidad de los voltajes de salida en la parte inferior de la pila. En mis palabras anteriores, di la solución para el escenario de CC pero, para los escenarios de CA, debe vivir con este problema y asegurarse de que los capacitores de salida (y la resistencia de equilibrio) estén presentes.

Estoy tratando de regular la fuente de alimentación de un circuito de audio que está por encima de la clasificación de voltaje del regulador IC que quiero usar.

Tenga cuidado con los voltajes durante el encendido y el apagado. Por ejemplo, este es un 7805 sentado encima de un zener, que lo convierte en un 7815 que puede tomar 10 voltios más en la entrada.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Sin embargo, si los límites de salida son lo suficientemente grandes, en el encendido, el voltaje de entrada aumentará más rápido que el voltaje de salida y se excederá la clasificación máxima del regulador. Además, en caso de cortocircuito en la salida, se superará la tensión nominal máxima, por lo que las protecciones internas del regulador dejarán de funcionar.

Este esquema es mejor:

^{simular este circuito}

Aquí, un prerregulador BJT/Zener muy simple reduce el voltaje.

Los límites de entrada/salida del regulador dependen de la hoja de datos del regulador. R1 debe tener el valor adecuado para darle suficiente corriente base a Q1 (también puede usar un darlington o un MOSFET).

No es necesario filtrar la referencia zener con un límite, pero le dará un poco de HF PSRR adicional. El PSRR global mejorará entre 20 y 30 dB en relación con el regulador original, ya que Q1 filtrará el voltaje de entrada.

La impedancia de salida, el ruido y otras características como la respuesta de carga serán las mismas que las de su regulador.

También esto divide la disipación en dos. Debe intentar configurar el voltaje zener para una disipación igual en el transistor y el regulador. La misma cantidad de energía disipada en dos componentes es más fácil de eliminar que en un componente (obtienes 2 veces el área de silpad).

Las protecciones internas del regulador aún funcionan y protegerán Q1.

Pero si el voltaje lo permite, puedes usar un LM317HV, es la opción más simple.