如何选择基准电压源 带隙基准电压源( 三 )


分流基准电压源的有点包括:设计简单,封装小,在宽电流和负载条件下具有良好的稳定性 。此外,它很容易设计为负基准电压源,并且可以配合非常高的电源电压使用(因为外部电阻会分摊大部分电位),或配合非常低的电源电压使用(因为输出可以仅低于电源电压几毫伏) 。凌力尔特公司提供的分流产品包括 LT1004、LT1009、LT1389、 LT1634、LM399 和 LTZ1000 。典型分流电路如图 3 所示 。
图 3. 分流基准电压源

串联基准电压源串联基准电压源是三(或更多)端器件 。它更像低压差(LDO)稳压器,因此其许多优点是相同的 。最值得注意的是,其在很宽的电源电压范围内消耗相对固定的电源电流,并且只在负载需要时才传导负载电流 。这使其成为电源电压或负载电流有较大变化的电路的理想选择 。它在负载电流非常大的电路中特别有用,因为基准电压源和电源之间没有串联电阻 。
凌力尔特公司提供的串联产品包括LT1460、LT1790、LT1461、LT1021、LT1236、LT1027、LTC6652、LT6660等等 。LT1021和LT1019等产品可以用作分流或串联基准电压源 。串联基准电压源电路如图 4 所示 。
图 4. 串联基准电压源

基准电压源电路有许多方法可以设计基准电压源 IC 。每种方法都有特定的优点和缺点 。

基于齐纳二极管的基准电压源深埋齐纳型基准电压源是一种相对简单的设计 。齐纳(或雪崩)二极管具有可预测的反向电压,该电压具有相当好的温度稳定性和非常好的时间稳定性 。如果保持在较小温度范围内,这些二极管通常具有非常低的噪声和非常好的时间稳定性,因此其适用于基准电压变化必须尽可能小的应用 。
与其他类型的基准电压源电路相比,这种稳定性可归因于元件数量和芯片面积相对较少,而且齐纳元件的构造很精巧 。然而,初始电压和温度漂移的变化相对较大,这很常见 。可以增加电路来补偿这些缺陷,或者提供一系列输出电压 。分流和串联基准电压源均使用齐纳二极管 。
LT1021、LT1236和LT1027等器件使用内部电流源和放大器来调节齐纳电压和电流,以提高稳定性,并提供多种输出电压,如5V、7V和10V 。这种附加电路使齐纳二极管与很多应用电路兼容性更好,但需要更大的电源裕量,并可能引起额外的误差 。
另外,LM399 和 LTZ1000 使用内部加热元件和附加晶体管来稳定齐纳二极管的温度漂移,实现温度和时间稳定性的最佳组合 。此外,这些基于齐纳二极管的产品具有极低的噪声,可提供最佳性能 。LTZ1000 的温度漂移为 0.05ppm/°C,长期稳定性为2μV/√kHr,噪 声为 1.2μVP-P 。为了便于理解,以实验室仪器为例,噪声和温度引起的 LTZ1000 基准电压的总不确定性只有大约 1.7ppm,加上老化引起的每月不到 1ppm 。

推荐阅读