發布日期：2022-10-09 點擊率：93
有時，選擇一個電壓參考拓撲而不是另一個類似于決定我們早上想要一杯咖啡還是白開水。當然，水可能會讓人感覺清新和清潔，但咖啡中的咖啡因確實是必要的。
同樣，串聯基準通常提供低壓差，但并聯基準可以處理任何輸入電壓。與分流參考配套的外部電阻器結合了兩者的優點。如果仔細選擇，外部電阻器將允許我們擁有一個電壓基準，該電壓基準可以支持寬輸入電壓范圍并以低壓差運行。
為確保分流電流保持在器件的工作電流范圍內，我們必須在公式 1 和 2 中定義的范圍內選擇一個外部電阻器：
TI 全新的外部電阻器快速啟動計算器工具通過提供有關輸入對輸出的影響的即時數字和視覺反饋來簡化電阻器的選擇。請參見圖 1。
圖 1：用于分流參考的外部電阻器快速啟動計算器界面
從電阻器 (R S ) 快速啟動象限開始，輸入輸出參考電壓 (V REF )、輸入電源電壓范圍、負載電流范圍和工作電流范圍的值。在 Schematic Overlay 象限中，輸入與 V REF相關的輸入電壓、負載電流和電阻值。該工具將立即說明計算值是否可行。如果這些值不起作用，它們將顯示為紅色，并且引導的錯誤消息將幫助我們相應地調整輸入。
我們分析了外部電阻值對LM4040-N壓差電壓 (V?DO ) 的影響。
LM4040系列并聯電壓基準是多功能、易于使用的基準，適用于各種應用。2引腳固定輸出裝置無需外部電容器即可工作，且在所有電容性負載下穩定。此外，該基準提供低動態阻抗、低噪聲和低溫度系數，以確保在大范圍的工作電流和溫度下穩定的輸出電壓。LM4040在晶圓分揀過程中使用保險絲和齊納zap反向擊穿電壓微調，以提供四個范圍為0的輸出電壓公差。A級為1%（最大值），D級為1%（最大值）。因此，在為其應用選擇最佳性價比方面，為設計師提供了很大的靈活性。
LM4040采用節省空間的SC-70和SOT-23-3封裝，要求最小電流為45μa（典型值），也是便攜式應用的理想選擇。M4040xl的特點是可在40℃至85℃的環境溫度范圍內工作。LM4040XQ的特點是可在40℃至125℃的環境溫度范圍內運行。
將 LM4040-N 4.1V 電壓基準與ADS8320模數轉換器 (ADC) 結合使用，其各自的數據表具有以下規格：
· LM4040-N輸出電壓（V OUT）：4.096V。
· LM4040-N 靜態電流 (I Q )：60μA 至 15mA。
· ADS8320 從外部基準負載電流 (I LOAD ) 消耗 40μA。
LM4040/4041的應用非常簡單。LM4040/4041無需任何外部濾波電容即可輸出穩定的電壓。需要說明的是：固定輸出型LM4040/4041內有一個寄存器的肖特基二極管,因此,在使用時應將這些芯片的3腳懸空或接到1腳上。而對于可調輸出型LM4041芯片,一般將3腳和電路的負端相連接。
連接在電源輸入端和電壓參考芯片之間的Rs是一個限流電阻,可用來調節電路的負載電流IL和參考電流IQ。
在調節Rs時,電路的負載電流和加在LM4040/4041上的電壓都將發生變化。當電源電壓較小而要求負載電流較大時,Rs應選擇得小一些。當電源電壓較大而負載電流要求較小時,Rs則應該選得大一些。Rs值大小原則上應使流達LM4040和LM4041上的電流分別小于15mA和12mA為準。具體選擇可以用下式進行計算：
Rs=(Vs-VR)/(IL+IQ)
式中,Vs為電源電壓,VR為LM4040/4041的雪崩擊穿電壓,IL為負載電流,IQ為參考工作電流。
可調輸出型LM4041的輸出電壓Vo可1.24～10V之間進行調節。其值的大小除與LM4041的內部參考電壓有關外,主要取決于LM4041外部的反饋分壓電阻R1和R2。Vo與R1和R2的關系如下：
Vo=VREF[(R2/R1)+1]在無特殊情況時,式中的VREF一般取1.24V
改變 I Q以獲得最小和最大輸入電壓 (V IN ) 值，我們可以使用最小輸入電壓 (V IN_MIN ) 來計算最小 V DO。表 1 說明了如何降低 R S值可以產生較低的 V DO，圖 2 和圖 3 反映了快速啟動計算器工具中的這些情況。
表1 ：LM4040 并聯基準的不同外部電阻器的電壓和電流參數
圖 2：RS = 576Ω 的仿真產生 V DO = 54mV
圖 3： RS = 100Ω的仿真產生 V DO = 10mV
正如我所展示的，快速啟動計算器工具在使用并聯拓撲電壓基準進行設計時非常有用。實時視覺反饋在原理圖疊加中提供完整的計算，并防止我們選擇不可行的電阻值。
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