選型知識(shí)點(diǎn)普及:如何選擇基準(zhǔn)電壓源?
發(fā)布時(shí)間:2015-03-30 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】雖然每種模擬IC類型都有必須優(yōu)化的特定參數(shù),但這里將探討基準(zhǔn)電壓源——可產(chǎn)生穩(wěn)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(zhǔn)電壓源旨在產(chǎn)生精確的電壓,因此輸出電壓的數(shù)值和精度顯然很重要。 此外,應(yīng)考慮特定器件的參數(shù),比如溫度漂移、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、輸出電路、裕量和噪聲。
目前產(chǎn)品的輸出電壓范圍有限,幾乎所有產(chǎn)品都在+0.5 V和+10 V范圍內(nèi)。就我所知,目前市場(chǎng)上沒(méi)有三引腳負(fù)基準(zhǔn)電壓源[iv],但可搭配雙引腳(分流)基準(zhǔn)電壓源和正/負(fù)電源使用。 除了輸出固定電壓的基準(zhǔn)電壓源,某些基準(zhǔn)電壓源還允許通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)外部電阻對(duì)輸出編程。 當(dāng)然,這些基準(zhǔn)電壓源的精度和穩(wěn)定性受電阻的精度和穩(wěn)定性以及基準(zhǔn)電壓源自身的內(nèi)部精度影響。
那么,我們希望有怎樣的精度和穩(wěn)定性呢? AD588最大初始誤差額定值為0.01%(1/10,000,或約為13位),最大溫度系數(shù)為1.5 ppm/°C。 在–40°C至+100°C工業(yè)溫度范圍內(nèi),這會(huì)導(dǎo)致210 ppm的變化量,或者說(shuō)12位時(shí)的1 LSB。 因此,如果不采用溫度補(bǔ)償,那么在溫度范圍內(nèi)我們能夠保證的最佳未校準(zhǔn)絕對(duì)精度約為12位[v]。 如果我們以昂貴的高精度電壓為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)(機(jī)架式設(shè)備,非IC),然后將輸入IC的溫度范圍限制在室溫的±20°C左右,那么我們也許能獲得大約16位的溫度補(bǔ)償絕對(duì)精度。
然而,如果溫度在較大范圍內(nèi)變動(dòng),熱機(jī)械遲滯會(huì)將基準(zhǔn)電壓源的可重復(fù)性限制在14位左右,而無(wú)論它們是否校準(zhǔn)得很好,也無(wú)論是否進(jìn)行了溫度補(bǔ)償。
很多基準(zhǔn)電壓源數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)給出長(zhǎng)期漂移——通常約為25 ppm/1000小時(shí)。 這一誤差與時(shí)間的平方根成比例關(guān)系,即25 ppm/1000小時(shí) ≈ 75 ppm/年。 實(shí)際比例似乎(不一定)比這更好一點(diǎn),因?yàn)槔匣俾释ǔT诮?jīng)過(guò)前幾千小時(shí)之后會(huì)有所降低。 因此,得到一個(gè)約14位的圖。
基準(zhǔn)電壓源輸出架構(gòu)的兩種基本類型是串聯(lián)和分流。 分流基準(zhǔn)電壓源類似于齊納二極管,它具有兩個(gè)引腳,以固定電壓吸取可變電流。 串聯(lián)穩(wěn)壓器有三個(gè)引腳——輸入、輸出和接地。 在輸入端施加一個(gè)高于基準(zhǔn)電壓的直流電壓,然后輸出精確的基準(zhǔn)電壓。 大部分基準(zhǔn)電壓源要求輸入電壓高于輸出1 V或更多,但低壓差基準(zhǔn)電壓源允許兩者之差低至幾十或幾百mV。
最簡(jiǎn)單的串聯(lián)基準(zhǔn)電壓源具有射極跟隨器輸出級(jí),并且只能提供源電流,但很多基準(zhǔn)電壓源應(yīng)用要求基準(zhǔn)電壓源同時(shí)也能吸取電流。 當(dāng)應(yīng)用要求電流雙向流動(dòng)時(shí),必須檢查這一點(diǎn)。
用來(lái)生成精密基準(zhǔn)電壓的機(jī)制有時(shí)候可能充滿噪聲,因此檢驗(yàn)基準(zhǔn)電壓源噪聲對(duì)于應(yīng)用而言是否足夠低是很重要的。 中頻段噪聲(高于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(zhǔn)電壓源采用容性負(fù)載時(shí)能夠穩(wěn)定工作。 注意,就算基準(zhǔn)電壓源工作穩(wěn)定,容性負(fù)載也有可能會(huì)增加開(kāi)啟時(shí)間。 低頻噪聲比較麻煩,通常位于低頻段內(nèi),即0.1 Hz至10 Hz。 低頻噪聲只要不超過(guò)5 μV峰峰值就行了,1 μV至2 μV峰峰值就更理想了。
適用于通用模擬IC的其他考慮因素也同樣適用于基準(zhǔn)電壓源。
特別推薦
- 國(guó)產(chǎn)芯片與系統(tǒng)深度融合!兆易創(chuàng)新聯(lián)袂普華軟件破局汽車電子
- 揭秘未來(lái)勞動(dòng)力:貿(mào)澤與Molex新電子書(shū)解析機(jī)器人技術(shù)變革
- 臺(tái)積電大陸芯片生產(chǎn)遇阻,美國(guó)豁免撤銷加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程
- 2025年Q2全球DRAM營(yíng)收突破316億美元,創(chuàng)近年單季最高漲幅
- 200W開(kāi)關(guān)功率:Pickering 600系列繼電器通吃高壓高能場(chǎng)景
技術(shù)文章更多>>
- 智能選型新紀(jì)元:Melexis可視化工具重塑傳感器選擇體驗(yàn)
- SENSOR CHINA 十年征程:引領(lǐng)中國(guó)傳感產(chǎn)業(yè)邁向全球新高度
- ADI高集成度電化學(xué)方案:解鎖氣體與水質(zhì)檢測(cè)新密碼
- 高性能差分信號(hào)路由:CBMG709在工業(yè)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用
- 安森美亮相PCIM Asia 2025,帶來(lái)汽車、工業(yè)及AI數(shù)據(jù)中心電源技術(shù)盛宴
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
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(kāi)發(fā)工具
開(kāi)關(guān)
開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源電路
開(kāi)關(guān)二極管
開(kāi)關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位