产生稳定电压的基准电压元件
稳压管的工作原理
稳压管的工作原理
稳压管是一种电子器件，用于在电路中提供稳定的电源电压。
其工作原理基于负反馈原理，以下是稳压管的工作原理：
1. 输入电压供应给稳压管的输入端，经过输入电阻进行输入滤波和电流限制。
2. 稳压管内部包含一个基准电压源，它可以提供稳定的基准电压。
3. 输入电压通过一个差分放大器，与基准电压进行比较，并产生一个误差信号。
4. 比较器输出的误差信号经过一个误差放大器，增大至足够大的幅度。
这个放大的误差信号会控制稳压管的输出电压，即负载电压。
5. 在稳压管内部，有一个调整电阻（通常是可变电阻），它可以根据误差信号的大小调整输出电压。
当误差信号越大时，调整电阻的阻值越大，因此输出电压也会随之减小。
6. 当负载电流变化时，输出电压也会发生变化。
稳压管通过反馈回路检测输出电压，并与基准电压比较，然后通过调整电阻来保持输出电压的稳定。
这样，稳压管可以在负载电流变化时自动调整输出电压，保持其稳定性。
7. 稳压管通常还具有过载保护功能，当负载电流过大时，稳压管会自动降低输出电压，以保护负载和稳压管本身。
通过以上的工作原理，稳压管可以提供稳定的输出电压，使电路中的其他元件能够正常工作，而不受输入电压的波动影响。
晶体管稳压电路
晶体管稳压电路
晶体管稳压电路是一种用晶体管组成的电路，用于稳定输出电压。
它通常由一个晶体管、一个二极管和几个电阻组成。
常见的晶体管稳压电路有两种类型：串联稳压电路和并联稳压电路。
1.串联稳压电路（也称为基准电压稳压电路）：它使用一个晶体管作为一个可变电阻，通过负反馈的原理来稳定输出电压。
当输入电压上升时，通过调节晶体管的电阻，输出电压将下降，从而保持在一个较稳定的水平。
常见的串联稳压电路有基准二极管稳压器（例如，Zener二极管稳压器）和传统电流源稳压器（例如，穆斯堡尔电源）。
2.并联稳压电路（也称为电流限制稳压电路）：它使用晶体管和电阻组成一个负反馈回路，通过限制输出电流来稳定输出电压。
当输入电压增加时，输出电流增加，并通过电阻来产生一个反馈信号，使晶体管逐渐关闭，进而限制输出电流和稳定输出电压。
一种常见的并联稳压电路是电流源稳压器，它通常由一个晶体管、一个电流源和几个电阻组成。
晶体管稳压电路在电子设备中广泛应用，用于稳定电源电压，以确保电子元器件在合适的工作范围内运行。
这些电路对于许多应用，如电子设备、通信系统、工业控制和自动化等，都起到了关键的作用。
电压基准芯片的temp-概述说明以及解释
电压基准芯片的temp-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电压基准芯片是一种电子元件，用于提供稳定的电压输出，促进电路的稳定性和准确性。
随着电子技术的发展，电压基准芯片在各种电子设备和系统中的重要性日益凸显。
本文将从电压基准芯片的作用、设计原理以及应用领域等方面进行详细探讨，旨在帮助读者更好地了解和应用电压基准芯片，提高电路设计的准确性和稳定性。
文章1.1 概述部分的内容1.2 文章结构本文将首先介绍电压基准芯片的概念和作用，包括其在电路设计中的重要性和作用机制。
接下来将深入探讨电压基准芯片的设计原理，包括其内部电路结构和工作原理。
然后将介绍电压基准芯片在各个应用领域中的具体应用案例，包括消费电子、工业自动化等领域。
最后，通过总结电压基准芯片的重要性和展望其未来发展，对电压基准芯片的发展趋势进行展望和讨论，以期为读者提供关于电压基准芯片的全面了解和启发。
1.3 目的电压基准芯片是现代电子设备中一个不可或缺的组成部分，其稳定的电压输出对于保证整个系统的正常运行至关重要。
本文旨在通过对电压基准芯片的作用、设计原理和应用领域进行深入探讨，进一步认识电压基准芯片在电子领域中的重要性和广泛应用，为读者提供更全面的了解和参考。
同时，通过展望电压基准芯片的未来发展，探讨其在新兴技术领域的应用前景，为行业发展和技术创新提供思路和参考。
通过本文的阐述，旨在增进读者对电压基准芯片的认识，推动其在电子领域的进一步发展和应用。
2.正文2.1 电压基准芯片的作用电压基准芯片是一种集成电路器件，用于提供稳定的电压参考值。
在电子电路中，电压基准芯片扮演着非常重要的角色，其作用主要体现在以下几个方面：1. 提供稳定的电压参考值：电压基准芯片可以提供一个固定的电压输出值，用于校准和稳定整个电子系统的工作电压。
这样可以确保系统中其他元件和器件的工作稳定性和准确性。
2. 用作校准和测试：电压基准芯片可以用作校准其他电路中的电压值，比如模拟数字转换器（ADC）和数字模拟转换器（DAC），以确保它们的输出准确性。
电压基准源vka
电压基准源vka1. 什么是电压基准源？电压基准源（Voltage Reference）是一种用于生成稳定、精确和可靠的标准电压的电子设备。
它在电子测量、仪器仪表、通信设备、计算机和其他电子系统中广泛应用。
电压基准源vka是其中一种。
2. 电压基准源vka的工作原理电压基准源vka是一种基于集成电路的电压参考器。
它通常由一个稳定的参考电压源、一个比较器以及一个反馈回路组成。
在vka中，参考电压源会产生一个稳定、精确的基准电压。
比较器会将输入电压与基准电压进行比较，并产生一个差异电压。
这个差异电压会经过反馈回路，调整比较器的输出，以使输出电压等于基准电压。
通过反复比较和调整，vka可以保持输出电压与基准电压一致。
3. 电压基准源vka的特点与优势•稳定性高：vka采用了精确的参考电压源和反馈回路，并通过自动调整保持输出电压稳定，使得其具有非常高的稳定性。
•精确度高：电压基准源vka能够生成非常精确的电压，其精确度通常在百分之几的范围内。
•低温漂移：vka的输出电压对温度的变化影响较小。
它能够提供一个稳定的参考电压，不会因温度变化而引起明显的输出偏移。
•低噪声：电压基准源vka在输出电压中有很低的噪声干扰，适用于对噪声要求较高的应用。
•低功耗：vka通常采用低功耗的集成电路设计，能够在长时间工作中保持较低的功耗。
•长寿命：vka具有较高的可靠性，并能够长时间稳定工作，寿命长。
•易于使用：电压基准源vka是一种集成电路设备，通常以模块化形式提供，易于安装和应用。
4. 电压基准源vka的应用电压基准源vka在电子领域的应用非常广泛，下面是一些常见的应用场景：•模拟电路校准：在模拟电路中，电压基准源vka可以作为校准电压，用于校准模拟信号的幅度和精确度。
•模数/数模转换：在模数/数模转换中，电压基准源vka可以提供一个精确的参考电压，用于确定模拟信号的量化水平。
•精密测量仪器：在精密测量仪器中，电压基准源vka用作测量参考电压，保证测量结果的准确性和稳定性。
单片机内部基准电压和tl431
单片机内部基准电压和tl431
单片机内部基准电压和TL431是两种不同的电子元件，它们在
电子领域有着不同的应用和作用。
首先，单片机内部基准电压是指单片机芯片内部集成的用于提
供稳定参考电压的电路。
单片机内部基准电压通常用于ADC（模数
转换器）的参考电压或者其他需要稳定参考电压的场合。
单片机内
部基准电压的特点是稳定性高、温度漂移小、精度较高，但在一些
特殊应用中可能无法满足需求，此时可能需要外部基准电压源。
而TL431是一种经典的三端可编程精密基准电压源，它可以提
供稳定的参考电压。
TL431通常被用作电压参考源、电压比较器、
误差放大器等。
TL431的特点是精度高、稳定性好、温度特性优秀，因此在许多需要稳定参考电压的电路中得到广泛应用。
从功能上来说，单片机内部基准电压和TL431都是用来提供稳
定的参考电压，但其应用场合和特性有所不同。
单片机内部基准电
压适用于单片机系统内部的参考电压需求，而TL431则更通用，可
以在各种电子电路中作为稳定的参考电压源使用。
综上所述，单片机内部基准电压和TL431都是提供稳定参考电压的元件，但在实际应用中需要根据具体的电路需求和性能特点来选择使用哪种元件。
希望这些信息能够帮助你更好地理解单片机内部基准电压和TL431。
基准电压电路
基准电压电路
基准电压电路是一种电路，它的主要作用是产生一个稳定的电压，以便在其他电路中作为参考电压使用。
基准电压电路通常由一个稳压器和一个参考电压源组成。
稳压器的作用是将输入电压稳定在一个固定的值，而参考电压源则是产生一个稳定的参考电压。
基准电压电路在电子设备中广泛应用，例如在模拟电路中，基准电压电路可以用来产生一个稳定的参考电压，以便在电路中进行精确的电压测量。
在数字电路中，基准电压电路可以用来产生一个稳定的时钟信号，以便在电路中进行精确的时序控制。
基准电压电路的设计需要考虑许多因素，例如温度变化、电源噪声、负载变化等。
为了保证基准电压电路的稳定性和精度，通常需要采用一些特殊的技术，例如温度补偿、噪声滤波、负载调节等。
在实际应用中，基准电压电路的精度和稳定性对于电子设备的性能和可靠性至关重要。
因此，基准电压电路的设计和测试需要非常严格的要求和标准。
同时，基准电压电路的应用也需要注意一些细节，例如电源噪声、温度变化、负载变化等因素都可能会影响基准电压电路的性能和精度。
基准电压电路是一种非常重要的电路，它在电子设备中的应用非常广泛。
基准电压电路的设计和测试需要非常严格的要求和标准，同时在实际应用中也需要注意一些细节，以保证基准电压电路的稳定
性和精度。
精密基准电压源LM399系列
-31-精密基准电压源L M399系列西安石油学院孟开元李绍敏摘要:精密基准电压源L M399系列是迄今为止同类产品中温度系数最低的器件,内部有恒温电路,可保证器件的长期稳定性。
本文主要介绍了该系列基准电压源的结构原理和性能特点,并简要说明了应用方法。
关键词:精密基准电压温度系数恒温电路参 数最小值典型值最大值单位反向击穿电压6.66.957.3V反向动态阻抗0.51.5Ω击穿电压温度系数0.000030.0001% ℃温度稳定器电源电压940V1、L M399系列的性能特点L M399系列器件采用标准的密封TO 246型封装,外面加有热保温罩。
L M199的工作温度范围是-55℃到+125℃,L M299的工作温度范围是-25℃到+85℃,L M399的工作温度范围是0℃到+70℃。
其中L M399的使用最广泛,价格也较便宜。
其特点如下:●电压温度系数不超过0.5PPM/℃;●动态阻抗低,典型值为0.5Ω;●击穿电压的初始容差为2%;●低噪声;●低功耗(平衡时),25℃时为300mW ;●长期稳定性好。
基准电压源最重要的技术指标是电压温度系数,它表示温度变化引起的输出电压漂移量(亦称温漂)。
可以看出,在目前生产的基准电压源中,L M199、L M299和L M399的电压温度系数最低,性能最佳。
下面就应用最多的L M399作一介绍。
L M399的电特性如下表所列。
作为高精度的基准电压源,L M399可取代普通的齐纳稳压管,用于A /D 转换器、精密稳压电源、精密恒流源、电压比较器等。
在许多情况下,只需作很小的布线变化,就可用L M399来替换仪器中的电压基准。
2、L M399的结构原理L M399的内部电路可分成两部分:基准电压源和恒温电路。
图1表示了它的管脚排列、结构框图及电路符号。
1、2脚分别是基准电压源的正负极,3、4脚之间接9～14V 的直流电压。
(b )图中的H 表示恒温器。
L M399的基准电压由隐埋齐纳管提供。
简易的基准电压
基准电压是指在电子电路中作为参考的稳定电压。
简易的基准电压可以通过使用稳压二极管、稳压芯片或者电阻分压等方法来实现。
以下是一些常见的简易基准电压设计方案：
1. 稳压二极管：常见的Zener二极管可以用作基准电压。
选取适当的Zener 二极管并将其正向接入，当电路工作时，它会将其反向击穿，提供一个稳定的电压。
但需要注意，Zener二极管的稳定性受到温度和电流变化的影响。
2. 稳压芯片：可以使用集成稳压器芯片，如LM317、LM78XX等，这些芯片提供了稳定的输出电压，通常具有更好的稳定性和温度特性。
这些芯片通常具有调节引脚，可以通过外部电阻或电容来调整输出电压。
3. 电阻分压：可以使用电阻分压网络来提供基准电压。
通过选择合适的电阻比例，可以将输入电压分压到所需的基准电压水平。
但需要考虑电阻的温度漂移和负载变化对电压的影响。
4. 振荡电路：一些特定的振荡电路也可以提供稳定的基准电压，如电子振荡器。
这种方法可以提供高精度和稳定的基准电压，但通常需要更复杂的电路设计和调整。
选择合适的基准电压方案取决于具体的应用需求、精度要求以及成本和复杂度考虑。
对于一些简单的应用，稳压二极管或稳压芯片可能是比较合适的选择，而对于高精度要求的应用，则可能需要采用更复杂的电路设计。
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产生稳定电压的基准电压元件技术分类：电源技术 | 2010-12-28Paul Rako，EDN技术编辑: EDN China基准电压元件是低输出功率的线性稳压电源，它提供一个固定的（或恒定的）电压，而与器件负载、电源变动、温度变化以及时间无关。
基准电压元件遍布于电源稳压器、数据采集系统、ADC、DAC，以及其它各种测量与控制系统中。
虽然基准电压元件无处不在，但性能却有很大不同。
例如，一款用于计算机电源的稳压器可能要将其值稳定在标称值附近的几个百分点以内，而实验室基准电压元器件的精度与稳定性要以百万分之一计。
几十年前的基准电压元器件提供的初始精度只有±10%，而现代的基准电压IC可以提供100 ppm（即0.01%）的初始精度。
Analog Devices公司应用工程经理Reza Moghimi指出：“我们试图要让器件对线路、负载和温度的变动不敏感，以用于工业、科研与医疗市场中高要求的任务。
”这些市场中的专业公司也可以很容易地进入对精度要求很严格军用市场与汽车市场。
]稳压芯片亦有串联与并联之分（图1与参考文献1）。
串联稳压器有两只分别用于输入电源与地的管脚；第三只管脚输出一个固定的或可调的电压。
双端并联稳压器工作在一个限流的固定电压下。
实际上每个稳压器采用的都是并联架构，因为一个串联基准电压元件也不过是一个并联基准电压元件加上一个电流馈送电路和一个缓冲输出。
在电子业的早期，工程师们是采用霓虹辉光管作基准电压元件（图2）。
霓虹辉光管是一个有两只导电端子的玻璃容器，其中填充了稀薄的惰性气体（具有类似特性的化学元素）。
在标准情况下，惰性气体都是无嗅、无色的单原子气体，化学活性低。
自然界存在的六种惰性气体是：氦、氖、氩、氪、氙和氡。
当在这些气体上施加66V〜200V的直流电压时，它们会被电离。
一旦发生了离子击穿，则辉光管两侧的电压就降至直流48V〜80V的维持电压。
如果跨辉光管的电压跌至低于这个维持电压，灯就会熄灭，必须再次为其施加离子击穿电压，使之发光（图3）。
一只霓虹辉光管工作时通过的电流低至10A〜12A，或1 pA。
1996年，Signalite做出了可以在±0.5V内稳压的辉光管（参考文献2）。
不过到了20世纪70年代，齐纳二极管（为并联式基准电压元件）取代了这些冷阴极辉光管（图4）。
齐纳二极管的名称源于研究者Clarence Zener，他发现了这个效应（参考文献3）。
虽然一些工程师将齐纳二极管看作雪崩二极管，但这两种二极管的物理原理并不相同（参考文献4、5、6）。
齐纳击穿源于通过一个PN结产生量子力学隧道效应的电荷载流子。
这种击穿出现在重掺杂的节点。
PN结上的大电场加速电荷载流子，使之形成雪崩击穿。
这些高速载流子造成碰撞电离，随之又造成了电荷载流子的倍增。
这种效应出现在轻掺杂的PN结。
齐纳二极管制造商通过改变PN结的掺杂，利用这两种效应制造出不同击穿电压的二极管。
在电压高至5.6V时，齐纳效应在二极管中占主导地位，而更高电压下的主导则是雪崩效应。
两种效应在温度系数方面也有差别：齐纳器件为负击穿，而雪崩器件为正击穿。
在5.6V时击穿的器件同时包含有两种效应，并且由于正、负温度系数互相抵消，而有小的温度系数。
随着IC在上世纪70年代的普及，并联基准电压元件的集成成为关键。
Burr Brown、Analog Devices以及美国国家半导体这类公司都采用了在自己IC中置入齐纳二极管的方案（图5）。
IC 工艺的进步使得在芯片的表层下制造器件成为可能。
与置入JFET一样，置入的齐纳二极管并不触及芯片的表面缺陷，意味着这些二极管有低的工作噪声水平。
1971年，美国的一名线性模拟IC 设计的先驱，电子工程师Bob Widlar采用了一种基于带隙电压效应的基准电压元件，这种效应由飞兆半导体公司已故工程师DF Hilbiber于1964年发现。
带隙基准元件天生固有1.2V输出电压，近似于硅在0°K时的带隙电压（图6）。
要使用其它输出电压的器件只需要用内部增益电路，增加或减少电压。
模拟IC设计师Bob Pease改进了Widlar 的设计，帮助美国国家半导体公司的IC设计师在很多芯片中采用了带隙电路（参考文献7）。
Pease评论道：“在80年代，我们推出的40%〜60%带隙（电压效应基准）都有旧的失谐误差。
很多此类误差都与IC布局有关，我们通过良好的设计审核，解决了这些问题。
”1974年，Paul Brokaw（现在是Integrated Device Technology公司的高级技术专家）设计了一款带隙基准电压元件，它采用反馈方法提高精度和减少误差（图7）。
Brokaw说：“我在试制一款分立式电源时构造出了它，我希望使用一个较低的基准电压，而不是一只6.8V的齐纳二极管。
”除了置入式齐纳管与带隙型基准电压元件以外，还有一类基于JFET的器件，如Analog Devices公司的ADR440（图8）。
置入JFET能辅助这些器件在0.1Hz〜10Hz区间上实现1μV 峰峰值的噪声规格。
Analog Devices公司的Moghimi也暗示该公司今年将推出一类新的基准电压元件，它们采用的是不同于本文前述任何技术的架构。
其它基准元件（如Intersil公司的产品）采用浮动栅FET，它类似于闪存的结构，但可编程设定为一个模拟电压（参考文献8和图9）。
Intersil在器件中做电压缓冲，因此没有源于ESD （静电放电）二极管的泄漏电流，不会放掉浮动栅上的电荷。
这些器件几乎不消耗电流，但噪声性能优于采用传统架构的小功率基准电压元件。
Intersil公司IC设计经理Barry Harvey指出，基准电压IC在工艺和设计方面都需要一些聪明的技巧。
他说：“我们做到最优后，发现浮动栅的泄漏在阿托量级(10-18A)，哪怕是在高温下。
”Intersil采用了浮动栅而不是带隙，因此可以对芯片编程设定，使器件提供数十种输出电压。
基准电压元件各种规格与特性基准电压元件有两种基本特性：负载调整与线路调整特性。
负载调整是当器件吸入更多电流时，输出的变化情况。
线路调整是指当器件的电源变化时，输出的变化情况。
与负载调整有关的还有瞬时调整或输出阻抗。
输出电压必须保持在一定范围内，即使在系统突然从基准电压IC拉出脉冲电流情况下。
有些现代ADC的基准元件输入端会从你的器件拉出大的瞬时电流。
有时，解决这个问题的方法是增加一个高输出的滤波电容，但你必须很小心，勿使基准电压变得不稳定。
必须了解其各种特性与规格，才能正确地选择和使用基准电压元件。
不需要关心其内部的架构问题。
更重要的是了解器件的特性，而不是IC公司的内部设计方式。
除了在并联稳压器与串联稳压器之间作选择以外，还必须确定您的系统中是否可以使用齐纳二极管。
多数情况下，最好使用来自模拟芯片公司的专用基准电压元件IC。
如果您需要超低功耗，则应使用串联基准电压元件，如Intersil公司的浮动栅器件。
Linear Technology公司提供的双极LT665器件，可以工作在低于1 μA的供电电流下。
在考虑了自己的功率预算，并选定了串联或并联型基准器件以及输出电压后，还必须考虑器件的初始精度，即器件在室温下第一次加电时的精度。
有些可调基准器件可以通过一两只电阻，自己设定输出电压或并联电压。
这些电阻的精度与芯片的初始精度相组合，就确定了输出电压的总初始精度。
更常见的情况是，选择一款输出电压固定为1.2V〜12V的器件。
器件的初始精度决定了所购买的各器件接近于理想电压输出的程度。
采用分立齐纳二极管或较老的基准电压IC 时，可以实现10%的精度，这意味着必须在生产期间对电路作校准或调节。
现代的器件（如Analog Devices 公司的AD588）都有接近于0.01%的初始精度。
对于要求16、18甚至20 bit精度的数据采集系统来说，这个特性是关键。
另外一种推动采用高初始精度器件的因素来自于可充电锂离子电池的要求。
无论是充电IC的设计或对锂离子电池充电电压的测量过程，都要求总精度优于0.5%。
因此，基准电压元件应有接近于0.2%的初始精度，才能使系统总精度保持在电池芯厂家规定的0.5%数值内。
设定了初始精度以后，就可以开始考虑输出电压漂移问题。
温度漂移（设计者通常将其表述为一个温度系数，单位是百万分之一/每摄氏度）用于表示 IC输出电压随环境温度变化的大小。
如果系统要工作在一个较大温度范围上，如汽车或军用电路，则必须查看器件在整个温度范围上的精度，并将其加到器件的初始精度上。
一旦确定了器件的初始精度和温漂，接下来就要看稳定性，即输出电压随时间的漂移情况。
大多数器件会在运行的头六个月发生变化，然后稳定在一个较小的变化率。
同样，输出漂移也会加到初始误差与温漂上。
如果您希望系统在整个工作寿命内都有严格的精度，那么就必须采用有长期漂移规格的器件，从而将系统的基准电压保持在所要求的限度内。
另外，也可以均化多只器件的输出，减少输出漂移的时间效应（参考文献9）。
有些制造商采用额外的步骤来确定、设定与测量一只器件的温漂与长期稳定性，这些步骤要花时间，有一定成本。
如，Analog Devices测试ADR425基准电压元件的长期稳定性为50 ppm/1000小时。
基准电压IC还有一种关键但不太受重视的特性是加电安定时间。
一只IC的输出不会立即稳定在所设定的范围内，因此固件工程师不应在电路运行的前数毫秒内作读取或校正工作。
很多器件都规定了加电后有一个10μs的延迟。
另外一个重要特性是噪声。
由于串联基准元件仅是采用运放缓冲的并联基准元件，因此可以预期输出噪声特性与运放相近。
噪声频谱在较高频率时是平坦的。
不过，由于是对DC输出使用基准电压元件，因此大多数制造商都规定了自己产品（如在0.1 Hz〜10 Hz频率范围内）的峰峰输出噪声电压。
增加输出电容可以降低这种噪声，但必须非常小心，不能造成基准电压的不稳定。
与所有运放电路一样，驱动一个大的电容负载会使放大器发生振荡。
Analog Devices公司的Moghimi希望，模拟设计者应更仔细地阅读现代基准电压IC的数据表。
他说：“有些客户仍然认为，最好在器件输出端放一个大的输出电容。
但这样做即使不产生稳定问题，它也可能使温度系数恶化。
”另一种降低噪声的技巧是将多只基准电压元件并联，然后同时加在输出上。
噪声是一种随机现象，因此每只基准电压IC的噪声贡献都是一个rms（均方根）形式。
于是，10只并联的基准元件就可以将电压噪声降低至10的平方根分之一，即大约1/3（图10）。
先进的基准电压IC（如凌特技术公司的 LTC6655）在0.1 Hz〜10 Hz范围上有0.625 μV 峰峰值的噪声特性。
另外一种与温度系数相关的特性是滞后效应，这种效应是指：当器件先加热，再冷却到初始温度时，输出漂移到了另一个电平。