稳压器与参考电压的关系


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对于某些DAC,我需要便宜的,有点准确的(〜0.5%)电压基准。刚开始时,我打算使用LDO稳压器(特别是TC1223),这似乎符合数据表上的要求。然后我看到有另一类IC,称为电压基准,而不是电压调节器。但是据我所知,电压基准的初始精度与上述稳压器相同,成本更高,并且还需要一个或多个外部电阻器(至少是并联二极管基准类型)。

因此,我想知道监管机构与参考机构之间的区别是什么,以及我是否可以根据自己的需要与监管机构合作,或者是否应该获得参考机构,而不管看似相似规格的价格如何。谢谢。


您正在使用什么DAC?
安迪(aka Andy)

DAC084S085以及集成在ATSAM4S2B中的模块
GrixM '16

Answers:


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稳压器的设计目的是将可变电压输入(例如2-5v),并输出恒定电压(例如3.3v)。现在,稳压器通常用于为电路供电,这意味着它们通常将具有数百mA或更高的电流输出。为了降低成本,减小尺寸等,稳压器的输出容差(通常)通常为几10或100毫伏。

例如,RG71055稳压器的最小输出电压为5.2v,最大输出电压为5.8v,目标输出电压为5.5v,可提供30mA的电流。假设我正确处理了数字,那大约是5%的电压容差。

在另一方面,电压基准被设计为吸收可变电压,并精确地提供额定输出电压。例如,LT1790可以以0.1%的容差提供5v的电源,这比RG71055改进了50倍。但是,LT1790最多只能提供5mA的电流,这比RG71055少6倍。当您需要知道该线路恰好是某个电压(换句话说,公差很严格)时,可以使用参考电压。在Digikey上,您可以获得具有0.01%容差的电压基准。使用稳压器,您会很幸运地获得公差为1%的稳压器。


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通常(尽管会有例外)参考文献的规范要比监管机构更好。这些规格中包括...

温度稳定性
输入电压稳定性
输出负载稳定性

(对于参考而言,稳定性是一件大事!)

输出噪音

...以及初始精度。尽管您经常会发现某些参考文献具有不同的等级,但较高的等级可以提供更好的初始精度,但需要付出一定代价!

当然,稳压器将要做的是提供大输出电流。基准电压从低输出电流变化到基本上没有变化。在保持其指定精度的情况下,检查规格以额定可提供多少电流。


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我还希望电压基准的输出电流能力比稳压器低得多。
彼得·贝内特

当然,这毋庸置疑。基准电压源的输出电流(大约)为零,这并不是为了提供电源而设计的。
Neil_UK

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一个额外的因素(对于其他答案)- 一些调节器具有的最小电流低于其规定的性能。这类似于并且实际上可能高于参考所提供的最大电流。因此,如果您需要参考电压(即从中汲取几乎没有电流),则需要参考电压。(对于我基于LM317的稳压器而言,这可能接近最坏的情况,既是旧设计又是可调的)


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稳压设计用于以恒定电压为设备供电。它们可以提供或吸收大量电流,但是它们的输出电压不是特别精确。它可能会随着负载或温度的变化而明显漂移,甚至可能依赖于外部电阻来对调节器进行“编程”。

稳压器的一个例子是LM7805,它将输出5V±250 mV(5%),并可以通过适当的散热器提供高达2A的电流。未指定温度系数。

电压基准具有更精确和稳定的输出,但不能产生或吸收大量电流。它们通常用于精密模拟电路,例如ADC。

参考电压的一个示例是TI REF02,它将输出5V±10 mV(0.2%),但只能提供约10 mA的电流。温度系数为10 ppm /°C。(也就是说,如果其温度变化1°C,其输出变化不会超过10 ppm或0.001%。)


为了您的应用程序时,TC1223将足够。它被设计为稳压器,并具有规定的±2.5%范围内的输出电压。(“ V R ±0.5%”规格为红色鲱鱼;这是“典型”值,不能保证!)如果发现外部电阻很麻烦,请使用串联基准代替并联二极管。


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我认为另一个差异可能是LDO通常具有的热和/或过流关断是另一个差异,在任何答案中都未提及。通过一些片上压敏电阻或类似电阻实现?
伦丁

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参考电压之间的一般概念和电路相同。不同之处在于细节的实现方式。

有两种拓扑,即串联或并联,并且在两种拓扑中均制作了LDO或参考电压。使用哪一个无关紧要,不。我为电源轨使用了一些参考电压,以提高模拟电子设备的稳定性。当我不想向电路板添加参考并且我不需要准确性/稳定性时,我也使用LDO作为参考。确保注意负载和要求。

在此处输入图片说明

区别在于参考电压的设计考虑了这些特性,以最大程度地减小电压误差。

  • 电压噪声
  • 长期稳定性
  • 温度漂移
  • 热滞回

与LDO相比,这通常会增加参考电压的成本。基准电压源在其他特性方面具有较低的电流源能力。


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您必须决定对您而言更重要的是准确性还是低价?如果需要准确性,则应使用参考。如果需要低廉的价格,那么稳压器将是您的最佳选择。


不仅如此。添加参考电压还意味着在设计中添加更多组件。如果板上没有剩余的物理空间,则添加其他组件的选择可能会损害预期的设计规范(例如,距离公差,射频干扰)。
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