• 电压基准源


    串联型电压基准源

    内部功能框图
    在这里插入图片描述
    内部结构:1.2V一个带隙的电压基准源来组成的。它的输出端是由运放和两个电阻(一次性好,精度高)构成。还有个带隙基准,它是利用正温度系数的电压和负温度系数叠加而成的一个零温漂系数的一个电压那么这个架构的温漂就很小了。

    项目Value
    引脚数量一般3个
    优势输出电压精度高,温漂小
    劣势价格昂贵
    应用场景医疗器械,工业设备,汽车等领域,给高精度的ADC/DAC提供参考电压负载电流变化,电源电流和负载电流同时减小应用场景需要对基准源进行休眠或关断的场

    并联型电压基准源

    内部功能框图
    在这里插入图片描述

    项目Value
    引脚数量至少2个
    优势输出电压精度高,温漂小
    劣势价格便宜
    应用场景电源领域,LED控制板、适配器、电池化成分容柜、电表等产品用量十分巨大,常用于反激式开关电源的二次侧稳压。宽范围输入电压或存在大的输入电压瞬变。负向或浮地基准电压。

    内部结构分析:输入有Vin端,然后经过一个串联型的一个限流和是一个反馈电阻,然后给到了电压基准的一个阴极。依靠调节内部的LKA参数,来实现到这个IRS电阻端压降的,也就是说如果我Vin端增大的话,那这个LKA同时也会增大
    那其实Ika如果就是他内部会调节这个Ika的一个电流,电流增大
    增大的话那其实这个RS这个参数也会增大,限流电阻上的压降也会变大
    如果RS电阻压差变大了的话,那他这个VREF电压也会相对来说会减少
    Vref=Vin-VRS
    他会相对来说维持到一个稳定的一个电压的一个阶段,其实都是在一个运放的一个反馈

    基准源是超级精密的,LDO是普通精度的,二者主提有以下差别:

    基准源线性稳压源(LDO)
    输出电压精度0.05%~2%0.5%~5%,通常是0.2%
    输出电压温度漂移系数2ppm~150ppm100ppm以上
    0.1Hz~10Hz噪声1uVpp~100uVpp通常是100uVpp以上
    长时间输出电压漂移10ppm~50ppm100ppm以上
    负载调整率一般,因为参考源不用输出大电流较好
    线性调整率较好一般
    输出拓扑结构市面上大多数器件是推挽输出意味着可以输出或者输入外部电源来稳定输出电压只能输出电流,不能吸入电源,强行灌电流输出无法稳压

    对于负载调整率和线性调整率这一块,LDO会有一定的优势。而并联型稳压管吸入外部的电流来稳定维持到他的负载端的一个固定输出电压。

    在这里插入图片描述
    推挽架构
    串联型稳压参考源 ----------------------并联型稳压参考源---------------------------线性稳压源(LDO)

    基准源参数介绍

    串联型并联型
    输入输出电压范围输入耐压较低,而且输出电压值一般都是固定的,不可调输入耐压较高,输出电压值可以是可调的也可以是固定的,适用于输入电压跳变较大的场合
    输出电流范围输出电流不会很大,多数小于10mA,而且很多器件由于是推挽输出,支持吸入电流维持输出电压稳定靠自身吸收负载多余的电流,因此有一个最低维持稳压电流,也存在最大的吸入电流值防止损坏器件
    输出电压值精度一般都有不同的输出电压版本,因此输出电压精度就是指输出电压值的精度由于存在很多可调输出器件,一般是指参考电压的精度,参考电压决定了输出电压值的精度
    输出电压温度器件温度的变化,输出电压会跟着变化,然而这种变化是非线性的,一般取整个温度变化范围内偏离最远的电压值和25度的电压值来计算温度漂移系数,用ppm来表示,或者在整个温度范围内变化的最大值器件温度的变化,输出电压会跟着变化,然而这种变化是非线性的,一般取整个温度变化范围内偏离最远的电压值和25度的电压值来计算温度漂移系数,用ppm来表示,或者在整个温度范围内变化的最大值
    0.1Hz-10Hz噪声0.1Hz-10Hz低频噪声在输出电压上,会影响参考电压的信噪比,基准参考源这个低频噪声往往做的比较好,可以控制在30uVpp以内,优于大多数LDO0.1Hz-10Hz低频噪声在输出电压上,会影响参考电压的信噪比,基准参考源这个低频噪声往往做的比较好,可以控制在30uVpp以内,优于大多数LDO
    静态电流类似于LDO的静态电流,一般只有几uA,还可以用使能引脚关掉器件没有静态电流的说法,因为它自身要稳压,就得保持一个最低的维持电流值
    最小压差(针对串联型)与最低维持电流(针对并联型)串联型的类似于LDO的最小压差,跟输出电流大小有关,为了参考源能正常工作,需要一个最低的压差并联型的为了要稳压,自身需要流过一个最低的维持电流值,也为了维持内部反馈电路的稳定
    长期稳定性衡量基准电压随时间变化的趋势。通常来源于引线框架、棵片和模塑化合物的膨服率的差异。更长期的偏移是由电路元件的电气变化引起的,常常称之为“老化”。这种漂移倾向于以较低速率发生,并且随着时间推移变化速率会进一步降低。因此,它常常用“漂移/Vkhr”来表示。在较高温度下,基准电压源的老化速度往往也更快。衡量基准电压随时间变化的趋势。通常来源于引线框架、棵片和模塑化合物的膨服率的差异。更长期的偏移是由电路元件的电气变化引起的,常常称之为“老化”。这种漂移倾向于以较低速率发生,并且随着时间推移变化速率会进一步降低。因此,它常常用“漂移/Vkhr”来表示。在较高温度下,基准电压源的老化速度往往也更快
    线性调整率串联型的线性调整率是指的输入电压在额定范围内变化,输出电压的变化率。并联型一般用由干阴极电压变导致化参考输入电压变化的相对比率来表示。(AVREF/AVKA)
    负载调整率串联型:输出电压在额定范围内变化时,输出电压的变化率串联型:输出电压在额定范围内变化时,输出电压的变化率
    输出电流器件温度的变化,输出电压会跟着变化,然而这种变化是非线性的,一般取整个温度变化范围内偏离最远的电压值和25度的电压值来计算温度漂移系数,用ppm来表示,或者在整个温度范围内变化的最大值。同左
    容性负载能力串联型RS3112:建议实际的负载电容值1uF并联型RS431/RS432:建议实际的负载电容值CL<1nF或者CL>22uF

    电压基准选型步骤

    1.根据电路中实际的输入电压,所需的输出参考电压,器件允许的静态功耗来选择合适的基准类型;如存在电池电源切断或热插拔感应电源尖峰等应用场景,会显著减少可选择的基准电压源数量

    2.确定实际的使用温度范围

    3.确定所需基准电压的初始精度,温漂系数

    4.总体精度的判别。将温度漂移乘以指定温度范围,加上初始精度误差、热迟滞和预期产品寿命期间的长期漂移,减去任何将在出厂时校准或定期重新校准的项,便得到总体精度。对于要求最苛刻的应用,还可以增加噪声、电压调整率和负载调整率误差项的评估

    5.负载电流有多大?负载是否会消耗大量电流或产生基准电压源必须吸收的电流?很多基准电压源只能为负载提供很小电流,很少基准电压源能够吸收大量电流

    6.确定器件的封装和热耗散值。

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_41226265/article/details/126587997