パスコンの容量の計算の仕方について

15V-ACアダプタから直接15Vの電源が必要な片電源オペアンプに電源を供給しようと考えているのですが
このときに使うパスコンの容量はどうやって決めれば良いのでしょうか？

私は一般的には0.1μFの積層セラミックスコンデンサだけを使い、スイッチングノイズの多い電源の場合にのみ、
追加で数十μFのタンタルコンデンサを加えるようにしているのですが、
こんなアバウトの決め方では何となく不安です。

回路に必要な電流量や電源のリップルノイズ量などから最適な容量を計算する方法がありましたら教えて下さい。

No.2 ベストアンサー 回答者： anachrockt 回答日時： 2008/10/04 22:56

一般に「パスコン」と呼ばれているコンデンサは，目的によって

1.デカップリング・コンデンサ
2.バルク・コンデンサ
の2種類に分けられます．
デカップリング・コンデンサは，他回路からの妨害を防ぎ，他回路へ妨害を与えないようにいれます．
バルク・コンデンサは，回路へ直流的なエネルギーを供給するために入れます．
デカップリング・コンデンサの計算は非常に難しく，ここに書かれているようにシミュレーション・ソフトを用いて行います（要登録）．
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/200809 …
ここまでやる気がないならば，カット＆トライでしょう．
バルク・コンデンサCは，電流Iと電流変動周期Tに対し許容電圧変動ΔVから
C=IT/ΔV
で計算できます．
ところで，タンタルは発火しやすいんで，止めた方がエエでしょう．
http://www.kyocera.co.jp/prdct/electro/pdf/tech_ …
タンタルも（酸化）ニオブも焼結体のためESRが大きいんで，ESRの小さい箔型の固体アルミ電解（OSコンとか機能性高分子コン）がエエです．

ところで，ACアダプタはどんなタイプでしょう．
大きくて重いのは，内部に商用トランスと整流平滑回路が入っていて，無負荷やオペアンプ程度の負荷では高圧が出ますから，7815等の3端子レギュレータを入れればエエでしょう．
秋月で売っている超小型はスイッチングタイプです．
オペアンプの場合，数10kHz以上の電源変動除去比（PSRR）があまりないんで，ここに書いてあるようなLCフィルタは必須です．
http://unkochinchin.blog4.fc2.com/blog-entry-145 …
LはAC用のコモンモードチョークを使用します．
なぜかとゆうと，スイッチングノイズ（スパイクノイズ）はコモンモードで出てくるからです．
AC用のコモンモードチョークは絶縁のために密着して捲いてないため，大きなノーマルモードのインダクタンスがあり，それでスイッチングリップルノイズも除去できます．

No.1 回答者： noname#81590 回答日時： 2008/10/01 23:28

　オペアンプは工業製品ですから、説明書のとおりに使うと言うことが基本になると思います。

　ひとつは本当の意味のパスコンで、異常な発振を防止するために必要な容量がオペアンプのデータシートに書いてあります。

　もうひとつは平滑コンデンサで、これは出力に乗ることが我慢できる電源リップル電圧の大きさを決め、これをそのオペアンプの電源リップル除去率で割ると、電源上に我慢できるリップル電圧の大きさが決まりますので、電源リップルをこれ以下にするような電解コンデンサを追加します。というのは、安定化していない普通のACアダプタというのはリップルはすごいと思いますよ。

http://bbradio.hp.infoseek.co.jp/psupply03/psupp …
　この人は実際にリップル電圧を測定して表を作っています。コンデンサの容量については最適値と言うことでまとめてしまっていますが、電源の設計の本などには全波整流の場合の電流とコンデンサ容量と、その場合に期待できるリップル電圧の実験式や表が載っています。私は何も見ないで、18mSの半分の周期(私は西日本に住んでいます)毎に一瞬の充電と一定量の放電を繰り返すと見てQ=CVから計算できる電圧の上下をリップルとして計算してしまっていますが、これでも大きくは外れないと思います。

　ACアダプタの中にも平滑コンデンサがありますから、合計の容量で条件を考えるか、あるいは安全主義で自分自身が追加した容量だけでリップル電圧の条件を満たすように考えるかは、設計思想次第だと思います。どっちが良い、ではなくて、ACアダプタと組み合わせて実験できるなら合計の容量によるリップル電圧を取ればよいし、どんなACアダプタでも出力のリップル条件をクリアしたいなどの理由があれば自分が追加した容量だけでリップル条件をクリアできる容量を選ぶ、ということになるんじゃないですか。