1. 电源基准电路概述与特性分析
电源基准电路是电子系统中的"标尺",它提供了一个高度稳定、精确的电压值,作为电压比较、数据转换(ADC/DAC)、传感器信号调理等电路的参考依据。在嵌入式硬件设计中,基准电压源的性能直接决定了整个系统的精度和可靠性。
1.1 并联型基准电压源详解
并联型基准电压源的工作原理类似于稳压二极管,在电路中与负载并联连接,通过调节自身的分流电流来维持输出电压的恒定。这类基准源必须串联一个限流电阻才能正常工作。
工作原理与技术特点
并联型基准利用半导体PN结的正向压降(具有负温度系数)与反向击穿电压(具有正温度系数)的特性进行相互补偿。通过精密的电路设计,使得这两种温度特性在特定的电压点(即带隙电压)达到最佳平衡,从而获得极低的温度系数。
注意:并联型基准的限流电阻选择至关重要,需要根据输入电压范围和负载电流精确计算,否则可能导致基准源无法正常工作或功耗过大。
典型型号与应用场景
- 2.5V基准:最经典的带隙基准电压,如AZ431和HA17431H(2.5V等级),精度通常为1%,封装多采用SOT-23。这类基准兼容性好,应用广泛。
- 1.24V/1.225V基准:如AZ431L和LMV431(0.5%精度),特别适合电池供电或低电压逻辑电路。
优缺点分析
优势:
- 结构简单、成本低
- 既可做正基准也可做负基准
- 在宽负载范围内具有较好的稳定性
劣势:
- 需要外部限流电阻
- 宽输入电压范围下功耗较高
- 负载调整率不如串联型
1.2 串联稳压型基准电压源详解
串联型基准电压源的结构类似于线性稳压器(LDO),内部包含高精度基准源、误差放大器和串联调整管,通过反馈控制维持输出稳定。
工作原理与技术特点
串联型基准通常采用特殊的半导体工艺制程,如薄膜电阻技术,以确保高精度和低温度系数。内部集成了反馈控制环路,部分芯片还内置了高精度反馈电阻网络。
典型型号与应用场景
常见输出电压有2.5V和2.048V(二进制分级标准电压),推荐型号如ADR380和MAX6021,精度高达0.24%,温漂最大仅为25ppm/°C。
提示:SOT-23封装已成为行业主流,考虑到供应链稳定性,建议优先选择此类封装的基准
