選擇最佳的電壓基準源
電壓基準源簡單、穩(wěn)定的基準電壓,作為電路設計的一個關(guān)鍵因素,電壓基準源的選擇需要考慮多方面的問題并作出折衷。本文討論了不同類型的電壓基準源以及它們的關(guān)鍵特性和設計中需要考慮的問題,如精確度、受溫度的影響程度、電流驅(qū)動能力、功率消耗、穩(wěn)定性、噪聲和成本。
幾乎在所有先進的電子產(chǎn)品中都可以找到電壓基準源,它們可能是獨立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如: 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器中,基準源提供了一個絕對電壓,與輸入電壓進行比較以確定適當?shù)臄?shù)字輸出。 在電壓調(diào)節(jié)器中,基準源提供了一個已知的電壓值,用它與輸出作比較,得到一個用于調(diào)節(jié)輸出電壓的反饋。 在電壓檢測器中,基準源被當作一個設置觸發(fā)點的門限。
要求什么樣的指標取決于具體應用,本文討論不同類型的電壓基準源、它們的關(guān)鍵指標和設計過程中要綜合考慮的問題。為設計人員提供了選擇最佳電壓基準源的信息。
理想情況
理想的電壓基準源應該具有完美的初始精度,并且在負載電流、溫度和時間變化時電壓保持穩(wěn)定不變。實際應用中,設計人員必須在初始電壓精度、電壓溫漂、遲滯以及供出/吸入電流的能力、靜態(tài)電流(即功率消耗)、長期穩(wěn)定性、噪聲和成本等指標中進行權(quán)衡與折衷。
基準源的類型
兩種常見的基準源是齊納和帶隙基準源。齊納基準源通常采用兩端并聯(lián)拓撲;帶隙基準源通常采用三端串連拓撲。
齊納二極管和并聯(lián)拓撲
齊納二極管優(yōu)化工作在反偏擊穿區(qū)域,因為擊穿電壓相對比較穩(wěn)定,可以通過一定的反向電流驅(qū)動產(chǎn)生穩(wěn)定的基準源。 齊納基準源的最大好處是可以得到很寬的電壓范圍,2V到200V。它們還具有很寬范圍的功率,從幾個毫瓦到幾瓦。 齊納二極管的主要缺點是精確度達不到高精度應用的要求,而且,很難勝任低功耗應用的要求。例如:BZX84C2V7LT1,它的擊穿電壓,即標稱基準電壓是2.5V,在2.3V至2.7V之間變化,即精確度為
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