選型知識點普及:如何選擇基準電壓源?
發布時間:2015-03-30 責任編輯:sherry
【導讀】雖然每種模擬IC類型都有必須優化的特定參數,但這裏將探討基準電壓源——可產生穩定、精確直流電壓的器件,該器件決定了ADC、DAC和其他模擬電路的精度。
基準電壓源旨在產生精確的電壓,因此輸出電壓的數值和精度顯然很重要。 此外,應考慮特定器件的參數,比如溫度漂移、長期穩定性、輸出電路、裕量和噪聲。
目前產品的輸出電壓範圍有限,幾乎所有產品都在+0.5 V和+10 V範圍內。就我所知,目前市場上沒有三引腳負基準電壓源[iv],但可搭配雙引腳(分流)基準電壓源和正/負電源使用。 除了輸出固定電壓的基準電壓源,某些基準電壓源還允許通過一個或兩個外部電阻對輸出編程。 當然,這些基準電壓源的精度和穩定性受電阻的精度和穩定性以及基準電壓源自身的內部精度影響。
那麼,我們希望有怎樣的精度和穩定性呢? AD588最大初始誤差額定值為0.01%(1/10,000,或約為13位),最大溫度係數為1.5 ppm/°C。 在–40°C至+100°C工業溫度範圍內,這會導致210 ppm的變化量,或者說12位時的1 LSB。 因此,如果不采用溫度補償,那麼在溫度範圍內我們能夠保證的最佳未校準絕對精度約為12位[v]。 如果我們以昂貴的高精度電壓為標準進行校準(機架式設備,非IC),然後將輸入IC的溫度範圍限製在室溫的±20°C左右,那麼我們也許能獲得大約16位的溫度補償絕對精度。
然而,如果溫度在較大範圍內變動,熱機械遲滯會將基準電壓源的可重複性限製在14位左右,而無論它們是否校準得很好,也無論是否進行了溫度補償。
很多基準電壓源數據手冊會給出長期漂移——通常約為25 ppm/1000小時。 這一誤差與時間的平方根成比例關係,即25 ppm/1000小時 ≈ 75 ppm/年。 實際比例似乎(不一定)比這更好一點,因為老化速率通常在經過前幾千小時之後會有所降低。 因此,得到一個約14位的圖。
基準電壓源輸出架構的兩種基本類型是串聯和分流。 分流基準電壓源類似於齊納二極管,它具有兩個引腳,以固定電壓吸取可變電流。 串聯穩壓器有三個引腳——輸入、輸出和接地。 在輸入端施加一個高於基準電壓的直流電壓,然後輸出精確的基準電壓。 大部分基準電壓源要求輸入電壓高於輸出1 V或更多,但低壓差基準電壓源允許兩者之差低至幾十或幾百mV。
最簡單的串聯基準電壓源具有射極跟隨器輸出級,並且隻能提供源電流,但很多基準電壓源應用要求基準電壓源同時也能吸取電流。 當應用要求電流雙向流動時,必須檢查這一點。
用來生成精密基準電壓的機製有時候可能充滿噪聲,因此檢驗基準電壓源噪聲對於應用而言是否足夠低是很重要的。 中頻段噪聲(高於100 Hz)的頻譜密度可能為幾十mV/√Hz或更高,但通常可使用電容濾除,前提是基準電壓源采用容性負載時能夠穩定工作。 注意,就算基準電壓源工作穩定,容性負載也有可能會增加開啟時間。 低頻噪聲比較麻煩,通常位於低頻段內,即0.1 Hz至10 Hz。 低頻噪聲隻要不超過5 μV峰峰值就行了,1 μV至2 μV峰峰值就更理想了。
適用於通用模擬IC的其他考慮因素也同樣適用於基準電壓源。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
鑒頻器
江蘇商絡
交流電機
腳踏開關
接觸器接線
接近開關
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈

