“解密”電壓參考IC-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯“解密”電壓參考IC-基礎(chǔ)電子電壓參考IC是可提供特定輸出電壓值的的、帶溫度補(bǔ)償?shù)碾妷涸矗?，電壓值?.225V、4.096V或10.000V。電壓參考IC可以是并聯(lián)（兩端）或串聯(lián)（三端）型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

1并聯(lián)電壓參考IC如何配置？

并聯(lián)參考電壓IC使用一個(gè)外部串聯(lián)電阻RS，該電阻用來設(shè)置供給負(fù)載的電流（見圖1a）。選擇RS，使電源電壓VS、負(fù)載電流IL以及參考源的反向電壓VR的變化范圍達(dá)到預(yù)期值，同時(shí)保證流過參考源的反向電流維持在可以接受的水平。當(dāng)負(fù)載幾乎是常量以及電源變化很小時(shí)，可以考慮采用并聯(lián)型參考電壓IC。

2什么是串聯(lián)電壓參考IC？

典型的串聯(lián)電壓參考IC包含一個(gè)電壓參考和一個(gè)控制輸出電壓的放大器（見圖1b）。其參考電壓源通常為溫度補(bǔ)償帶隙或埋入齊納型。當(dāng)負(fù)載電流是可變的，以及在溫度變化時(shí)對(duì)輸出電壓變化要求很嚴(yán)格的情況下，可以考慮采用串聯(lián)型參考電壓IC。

3電壓參考IC的主要特性是什么？

關(guān)鍵的兩個(gè)特性是初始輸出電壓精度和溫度系數(shù)。理想電壓參考的初始精度應(yīng)該很好，并且不隨電源電壓、溫度、負(fù)載電流和時(shí)間的改變而變化，雖然這無法達(dá)到。在無法校正或不方便校正的系統(tǒng)中，電壓參考IC的初始精度很重要。通常，它通過整個(gè)系統(tǒng)的校正得到。

初始精度的定義條件是輸入電壓固定，以及無負(fù)載電流（對(duì)串聯(lián)型）或偏置電流固定（對(duì)并聯(lián)型）。溫度系數(shù)是輸出電壓隨工作溫度的變化，以25℃輸出電壓歸一的值，其極性可隨器件的不同而變化，有些器件的溫度系數(shù)極性為正，有些則為負(fù)。在許多模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，參考源的初始精度可以在微控制器或DSP中校正。但如果不在整個(gè)溫度范圍內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正，則無法校正溫度系數(shù)，而在整個(gè)溫度范圍內(nèi)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正費(fèi)用很高。因此，要達(dá)到性能，精密轉(zhuǎn)換器應(yīng)該選擇低溫度系數(shù)的電壓參考。

4電壓參考IC需要既能夠吸入電流又能夠提供電流嗎？

是的，如果使用的是逐次逼近型（SAR）轉(zhuǎn)換器或者其他開關(guān)電容器件。這些器件存在尖峰電流，需要參考源能夠吸入100μA或者更大的電流。絕大多數(shù)參考源在不帶來參考電壓誤差的情況下，甚至無法吸入10nA的電流。雖然過去5年設(shè)計(jì)的許多參考源能夠吸入一定量的電流，還是應(yīng)該仔細(xì)查看數(shù)據(jù)手冊(cè)來確認(rèn)。

5電壓參考IC的壓差是什么意思？

壓差是電壓參考IC保證正常工作狀態(tài)下輸入電壓和輸出電壓之間的差異，有時(shí)它也稱為電壓參考IC的“裕量”。

圖1：（a）兩端并聯(lián)電壓參考IC的工作類似于在電壓參考和電源之間串聯(lián)了一個(gè)電阻的齊納二極管。但是，并聯(lián)電壓參考精度更高，溫度穩(wěn)定性更好。（b）某些串聯(lián)電壓參考IC采用了復(fù)雜的參考電壓技術(shù)，如溫度系數(shù)曲線校正電路和激光微調(diào)、薄膜電阻，以改善溫度系數(shù)和提高初始精度。

6什么是電壓參考IC的輸出電壓溫度滯后效應(yīng)？

在連續(xù)但方向相反的溫度變化過程中（即從冷到熱和熱到冷）引起的參考溫度（通常為25℃）下輸出電壓的變化。該效應(yīng)引起的誤差與相關(guān)系統(tǒng)的溫度變化過程成比例。該參數(shù)與所采用的電路設(shè)計(jì)和電壓參考IC的封裝類型有關(guān)。

7長期穩(wěn)定性怎樣影響電壓參考IC的性能？

長期穩(wěn)定性是在25℃的溫度下，測(cè)試1000小時(shí)，器件樣品輸出電壓的漂移。輸出電壓隨時(shí)間逐漸變化，在初500小時(shí)內(nèi)變化。該參數(shù)在高性能應(yīng)用或者無法進(jìn)行定期校正的應(yīng)用中很重要。

8電壓參考IC可立即導(dǎo)通和關(guān)斷嗎？

這些器件導(dǎo)通后通常在200μs之內(nèi)達(dá)到其終值的0.1%以內(nèi)，當(dāng)器件工作于壓差和大負(fù)載情況下時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間可能會(huì)增加到1ms。

快速導(dǎo)通參考電壓IC通常允許終端用戶在不需要時(shí)關(guān)閉電源，并在打開電源時(shí)能夠快速響應(yīng)。

9電壓參考內(nèi)部電路的主要特性是什么？

這種電路必須同時(shí)擁有低功耗、低噪聲以及低漂移特性。同時(shí)情況是具有線性溫度系數(shù)，的長期穩(wěn)定性，低的熱滯后