携帯型機器向け電源ICの低消費電力技術　――携帯型機器とともに歩むLDO電圧レギュレータ技術の軌跡

　ここで，DC-DCコンバータによって，直接メイン・デバイスへ電圧を供給するという方法も考えられます．しかし，最近では低電圧動作のブロックが増えており，それをすべて個別のDC-DCコンバータで給電しようとすると，たいへんなコスト高になってしまいます．

　このため，メインのDC-DCコンバータの出力にLDOをいくつかぶら下げる方式がとられています．降圧DC-DCコンバータは，図6のように分配器のような役割を果たします．これにより，消費電力の細かい最適化が可能となり，安定した電圧を供給できるようになります．

● 1V電源時代のLDOが抱える三つの課題

　では，DC-DCコンバータの出力電圧（LDOの入力電圧）は，何Vに設定するのが適切といえるのでしょう？ 低消費電力を目標としているので，DC-DCコンバータにより，できる限りメイン・デバイスの動作電圧付近まで電圧を下げることが理想です．そうすれば，2段目のLDOの熱損失をきわめて小さくできるからです．

　ではこのときの2段目のLDOには，どのような特性が求められるのでしょう？
以下の二つの要求が考えられます．

• 低電圧動作――DC-DCコンバータの出力電圧で動作しなければならないため
• 入出力電圧差が小さい――ON抵抗の小さいドライバが必要になる．これは，「ON抵抗×出力電流」が，そのまま入出力電圧差になるため

　低消費電力化を実現するには，この二つの項目を満足することが必須です．しかし，こうした特性を満たすCMOS LDOは，これまでありませんでした． そこで筆者らは，このような特性を持つCMOS LDOの開発に取り組みました．