產品分類
Products幾乎在所有先進的電子產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: 在數據轉換器中,基準源提供了一個電壓,與輸入電壓進行比較以確定適當的數字輸出。 在電壓調節器中,基準源提供了一個已知的電壓值,用它與輸出作比較,得到一個用于調節輸出電壓的反饋。 在電壓檢測器中,基準源被當作一個設置觸發點的門限。
理想的高精度基準電壓源應該具有的初始精度,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、靜態電流(即功率消耗)、長期穩定性、噪聲和成本等指標中進行權衡與折衷。
高精度基準電壓源的實現方式
1.電阻分壓:
只能作為放大器的偏置電壓或提供放大器的工作電流。這主要是由于其自身沒有穩壓作用,故輸出電壓的穩定性*依賴于電源電壓的穩定性。
2.普通正向二極管
不依賴于電源電壓的恒定基準電壓,但其電壓的穩定性并不高,且溫度系數是負的,約為-2mV/℃
3.齊納二極管
可克服正向二極管作為基準電壓的一些缺點,但其溫度系數是正的,約為+2mV/℃
4.溫度補償性齊納二極管
體積小、重量輕、結構簡單便于集成;但存在噪聲大、負荷能力弱、穩定性差以及基準電壓較高、可調性較差等缺點。這種基準電壓源不適用于便攜式和電池供電的場合。
5.帶隙基準源(采用CMOS,TTL等技術實現)
運用半導體集成電路技術制成的基準電壓源種類較多,如深埋層穩壓管集成基準源、雙極型晶體管集成帶隙基準源、CMOS集成帶隙基準源等。"帶隙基準源"是七十年代初出現的一種新型器件,它的問世使基準器件的指標得到了新的飛躍。
由于帶隙基準源具有高精度、低噪聲、優點,因而廣泛應用于電壓調整器、數據轉換器(A/D, D/A)、集成傳感器、大器等,以及單獨作為精密的電壓基準件,低溫漂等許多微功耗運算放。
總結
任何系統設計的難點都在于在成本、體積、度、功耗等諸多因素的平衡與折衷。為具體設計選擇基準源時需要考慮所有相關參數。有趣的是,很多時候選用較貴的元件反而使系統的整體成本更低,因為它可以降低制造過程中補償和校準的花銷。