基准电压

转载 科普中国  2019-10-09 01:14  阅读 1,416,278 次 评论 0 条
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简介
计算方式
其计算公式为:        

(其特性曲线如下图)

特性曲线            

示例
如基准电压 ;温度系数S=2mV/℃,则在50℃时,传感器的输出电压。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。

与系统的相关性

在要求绝对测量的应用场合,其准确度受使用基准值的准确度的限制。但是在许多系统中稳定性和重复性比绝对精度更重要;而在有些数据采集系统中电压基准的长期准确度几乎完全不重要,但是如果从有噪声的系统电源中派生基准就会引起误差。单片隐埋齐纳基准(如AD588和AD688)在10 V时具有1 mV初始准确度(0.01 %或100 ppm), 温度系数为1.5 ppm/°C。这种基准用于未调整的12位系统中有足够的准确度(1 LSB=244 ppm),但还不能用于14或16位系统。如果初始误差调整到零,在限定的温度范围内可用于14位和16位系统(AD588或AD688限定40℃温度变化范围,1 LSB=61 ppm)。
对于要求更高的绝对精度,基准的温度需要用一个恒温箱来稳定,并对照标准校准。在许多系统中,12位绝对精度是不需要这样做的,只有高于12位分辨率才可能需要。对于准确度较低(价格也会降低)的应用,可以使用带隙基准。

基准电压源

基准电压源是一种在工艺、电源电压、温度变化时能够提供稳定输出电压的电路。基准电压源广泛应用于数据转换器、智能传感器和电源转换器等电路中。 [1]
基准电压源是模拟集成电路的重要组成部分,在许多集成电路中都需要精密又稳定的电压基准,如模数转换器、数模转换器、线性稳压器和开关稳压器。目前采用的基准电压源设计方法主要有三种:掩埋齐纳二极管、XFET(外加离子注入结型场效应管)和带隙基准电压源,带隙基准电压源包括双极型和 CMOS 带隙基准源 。掩埋齐纳二极管基准电压源和 XFET 基准电压源都具有精度高、稳定性好的特点,但是二者的制造过程不能与标准 CMOS 工艺兼容,并且掩埋齐纳二极管基准源的电源电压高、工作电流大、功耗大。
基准电压源设计的关键点在于精度高、温漂小,带隙基准电压源利用硅的能带隙作为基准电压,可以实现高精度,采取一些温度补偿的办法,可得到几乎不受温度影响的基准电压。

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