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您需要一個電壓基準(zhǔn)，但您不確定如何選擇最適合您應(yīng)用的基準(zhǔn)。那么您來對地方了！在這篇博文中，我將討論一些關(guān)鍵的電壓基準(zhǔn)參數(shù)，并基于您的應(yīng)用幫您權(quán)衡這些參數(shù)，以尋找到“剛好適合”您應(yīng)用的“Goldilocks”電壓基準(zhǔn)。
首先，考慮您的應(yīng)用是否需要一個并聯(lián)電壓基準(zhǔn)或一個串聯(lián)電壓基準(zhǔn)。您不必立即選定一個拓撲結(jié)構(gòu)，但它有助于了解每一應(yīng)用的最佳用例。若您不熟悉并聯(lián)電壓基準(zhǔn)和串聯(lián)電壓基準(zhǔn)之間的差異，就此話題我寫了一篇博文“了解參考電壓：并聯(lián)VS串聯(lián)。哪種拓撲結(jié)構(gòu)更適合您？”及白皮書“并聯(lián)與串聯(lián)：如何選擇一個電壓基準(zhǔn)拓撲結(jié)構(gòu)”，因此您可查閱了解。
第二，定義應(yīng)用程序的系統(tǒng)邊界。尋找一個電壓基準(zhǔn)時，了解物理環(huán)境、環(huán)境溫度的變化及任何系統(tǒng)校準(zhǔn)是否會發(fā)生都是重要的考慮因素。我已在下方列出幾個關(guān)鍵參數(shù)，附帶一些相應(yīng)計算公式和問題。在每一部分末尾，我列出了典型設(shè)備及常用設(shè)備的應(yīng)用。
初始精度
“我所需的電壓基準(zhǔn)到底多精確？”
“我需要進行系統(tǒng)校準(zhǔn)嗎？”
LM4132串聯(lián)電壓基準(zhǔn)：0.05％的精度。
LM4030并聯(lián)電壓基準(zhǔn)：0.05％的精度。
LM4030由于其高初始精度廣泛應(yīng)用于工廠自動化和測試/測量應(yīng)用。
溫度系數(shù)
“系統(tǒng)將經(jīng)歷高/低溫嗎？”
“溫度系數(shù)”也稱為TempCo或溫度漂移。由于環(huán)境溫度變化，其為基準(zhǔn)電壓變化的量度。此delta通常以百萬分率/攝氏度表示。剛開始您可能會對此感到困惑。為了計算參考電壓中的變化，將測試的溫度范圍與溫度系數(shù)相乘。例如，LM4132在-40℃至125℃的溫度范圍內(nèi)，具有20ppm/℃的溫度系數(shù)，因此由于溫度變化，對于2.5V基準(zhǔn)來講，最大偏差是3,300ppm或8.25mV。即使應(yīng)用溫度范圍小于所述測試溫度范圍，您在計算時也必須使用完整測試溫度范圍，因為該偏差不一定與溫度成線性關(guān)系。
LM4132串聯(lián)電壓基準(zhǔn)：20ppm /℃。
REF50xx串聯(lián)電壓基準(zhǔn)：3ppm /℃。
LM4050并聯(lián)電壓基準(zhǔn)：50PPM /℃。
LM4132的低溫度系數(shù)使得它廣泛用于工廠自動化和控制應(yīng)用，其中環(huán)境可偏離舒適的房間溫度設(shè)定。
熱滯
“系統(tǒng)會循環(huán)高溫和低溫嗎？”
“熱滯”是環(huán)境溫度完整周期后的室溫條件下基準(zhǔn)電壓中的差異。一個完整的環(huán)境溫度循環(huán)始于室溫條件。在返至室溫前，環(huán)境溫度會斜降/斜升到設(shè)備的最小值和最大值。溫度循環(huán)前后，在25℃條件下測量基準(zhǔn)電壓，并將差值記錄為熱滯后。熱滯后是由施加于封裝的應(yīng)力和由于熱膨脹等熱效應(yīng)應(yīng)力消失所引起的。若您的應(yīng)用將處在一個固定的溫度環(huán)境下，那么并不用太擔(dān)心熱滯現(xiàn)象。
LM4140串聯(lián)電壓基準(zhǔn)：20ppm。
LM4140因其極低的熱滯后非常適合諸如傳感器和變送器的工廠自動化應(yīng)用。
長期穩(wěn)定性
“如何長期穩(wěn)定基準(zhǔn)電壓？”
“長期穩(wěn)定性”是隨時間變化的基準(zhǔn)電壓偏差預(yù)估。此參數(shù)在產(chǎn)品開發(fā)期間很典型，其中，多個部件在正常操作條件下試驗1000小時。1000小時試驗前后測定基準(zhǔn)電壓，并將該差值以百萬分率記錄作為長期穩(wěn)定性。將部件置于具有最小機械應(yīng)力的電路板上可減少影響長期穩(wěn)定性的因素。在給定應(yīng)力條件下，一個典型印刷電路板的邊緣的變形面積最小，而電路板中心變形面積最大。
LM4030并聯(lián)電壓基準(zhǔn)：40ppm。
REF50xx串聯(lián)電壓基準(zhǔn)：45ppm。
LM4030因其低長期漂移而廣泛應(yīng)用于工廠自動化和測試/測量應(yīng)用中，其中，電壓基準(zhǔn)需要持續(xù)很長一段時間。
低頻噪聲
“在基準(zhǔn)電壓，我期望經(jīng)受多大噪音？”
“低頻噪聲”的特征為0.1Hz和10Hz的之間的峰-峰值。由于其低頻率性質(zhì)，通常不會被濾掉。另一方面，寬帶噪聲的特征為10Hz至10kHz之間的峰-峰值，并且通過大小合適的輸出電容器可輕松被濾除。低頻噪聲因此通常為基準(zhǔn)電壓噪聲的主要來源。
LM4140串聯(lián)基準(zhǔn)電壓：2.2μVpp。
REF50xx串聯(lián)基準(zhǔn)電壓：3μVpp/ V（輸出電壓上，每伏為3μVpp；對于REF5025，VOUT = 7.5μVpp時，每伏為3μVpp）。
LM4140串聯(lián)基準(zhǔn)電壓的低噪音使得其廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、服務(wù)器和工廠自動化應(yīng)用。
現(xiàn)在，您應(yīng)該對一些最重要的電壓基準(zhǔn)參數(shù)有了一個基本了解。您可更自信地瀏覽德州儀器可用的電壓基準(zhǔn)庫。若您有興趣了解此博客中針對此話題討論的更多詳情，請閱讀白皮書“參考電壓選擇基礎(chǔ)。”
