注意!不要被电压基准长期漂移和迟滞所蒙蔽
电压基准X60003中文资料

特点
输出电压:5.000V 绝对初始精度选项 ± 1.0mV, ± 2.5mV,和 ± 5.0mV 超低功率电源电流:500nA 低温度系数选项: 10&20ppm/℃ 10mA 源电流和反向电流 10ppm/1000hrs 的长期的稳定性 非常低的丢脉冲电压:100mV(无负载) 电源电压范围:5.1V 到 9.0V 5kV 的 ESD (人体模型) 标准的封装:3 引线 SOT-23 温度范围:-40℃到+85℃
3
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数据手册 DS-107-00009CN
3. 丢脉冲电压 (VDO) 是输入到X60003x-50 的最小电压 (VIN) ,这一电压将产生输出电压降 (ΔVOUT) , 如电气指标表中所规定的值。 4.由器件的特征保证。
纳功率工作
当持续加电,且达到初始稳定工作后,基准器件达到最高精度。通过保持持续通电,可消除漂移。 X60003x-50 是第一个具有超低功耗的高精度电压基准,因此在电池供电电路中,可保持持续的供电。 由于它拥有 FGA 技术,X60003x-50 消耗极低的电源电流。室温下,电流的典型值是 500nA ,这比同类产 品低 1-2 个级别。使用电池供电的应用电路将大大得益于拥有一个精确,稳定的基准而根本不会增加电池 的负载。 特别地,在电池供电电路中,通常数据转换器在不使用时要求数据转换器(如图 1)被禁止。由于极 低的功耗,基准器件保持供电,没有功率损失,能够提供高精度和最低的长期漂移,这样数据转换器提供 12 到 24 比特的精度。 其他基准器件因为要消耗较高的电源电流,因此在转换结束后需要停用,来降低能耗。上电后器件需 要时间调整它的最终值,很可能因为上电时间太短而没有调整最终值,使绝对精度受损失。
如何选择最佳的电压基准源

选择最佳的电压基准源选择最佳的电压基准源供稿:美信摘要摘要:电压基准源简单、稳定的基准电压,作为电路设计的一个关键因素,电压基准源的选择需要考虑多方面的问题并作出折衷。
本文讨论了不同类型的电压基准源以及它们的关键特性和设计中需要考虑的问题,如精确度、受温度的影响程度、电流驱动能力、功率消耗、稳定性、噪声和成本。
几乎在所有先进的电子产品中都可以找到电压基准源,它们可能是独立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。
例如: 在数据转换器中,基准源提供了一个绝对电压,与输入电压进行比较以确定适当的数字输出。
在电压调节器中,基准源提供了一个已知的电压值,用它与输出作比较,得到一个用于调节输出电压的反馈。
在电压检测器中,基准源被当作一个设置触发点的门限。
要求什么样的指标取决于具体应用,本文讨论不同类型的电压基准源、它们的关键指标和设计过程中要综合考虑的问题。
为设计人员提供了选择最佳电压基准源的信息。
理想情况理想情况理想的电压基准源应该具有完美的初始精度,并且在负载电流、温度和时间变化时电压保持稳定不变。
实际应用中,设计人员必须在初始电压精度、电压温漂、迟滞以及供出/吸入电流的能力、静态电流(即功率消耗)、长期稳定性、噪声和成本等指标中进行权衡与折衷。
基准源的类型基准源的类型两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。
齐纳基准源通常采用两端并联拓扑;带隙基准源通常采用三端串连拓扑。
齐纳二极管和并联拓扑齐纳二极管和并联拓扑齐纳二极管优化工作在反偏击穿区域,因为击穿电压相对比较稳定,可以通过一定的反向电流驱动产生稳定的基准源。
齐纳基准源的最大好处是可以得到很宽的电压范围,2V到200V。
它们还具有很宽范围的功率,从几个毫瓦到几瓦。
齐纳二极管的主要缺点是精确度达不到高精度应用的要求,而且,很难胜任低功耗应用的要求。
例如:BZX84C2V7LT1,它的击穿电压,即标称基准电压是2.5V,在2.3V至2.7V 之间变化,即精确度为±8%,这只适合低精度应用。
电压基准芯片的参数解析及应用技巧(精)

电压基准芯片的参数解析及应用技巧电压基准芯片是一类高性能模拟芯片,常用在各种数据采集系统中,实现高精度数据采集。
几乎所有电压基准芯片都在为实现“高精度”而努力,但要在各种不同应用场合真正实现高精度,则需要了解电压基准的内部结构以及各项参数的涵义,并要掌握一些必要的应用技巧。
电压基准芯片的分类根据内部基准电压产生结构不同,电压基准分为:带隙电压基准和稳压管电压基准两类。
带隙电压基准结构是将一个正向偏置PN结和一个与VT(热电势)相关的电压串联,利用PN结的负温度系数与VT的正温度系数相抵消实现温度补偿。
稳压管电压基准结构是将一个次表面击穿的稳压管和一个PN结串联,利用稳压管的正温度系数和PN结的负温度系数相抵消实现温度补偿。
次表面击穿有利于降低噪声。
稳压管电压基准的基准电压较高(约7V);而带隙电压基准的基准电压比较低,因此后者在要求低供电电压的情况下应用更为广泛。
根据外部应用结构不同,电压基准分为:串联型和并联型两类。
应用时,串联型电压基准与三端稳压电源类似,基准电压与负载串联;并联型电压基准与稳压管类似,基准电压与负载并联。
带隙电压基准和稳压管电压基准都可以应用到这两种结构中。
串联型电压基准的优点在于,只要求输入电源提供芯片的静态电流,并在负载存在时提供负载电流;并联型电压基准则要求所设置的偏置电流大于芯片的静态电流与最大负载电流的总和,不适合低功耗应用。
并联型电压基准的优点在于,采用电流偏置,能够满足很宽的输入电压范围,而且适合做悬浮式的电压基准。
电压基准芯片参数解析安肯(北京)微电子即将推出的ICN25XX系列电压基准,是一系列高精度,低功耗的串联型电压基准,采用小尺寸的SOT23-3封装,提供1.25V、2.048V、2.5V、3.0V、3.3V、4.096V输出电压,并提供良好的温度漂移特性和噪声特性。
图1. 串联型电压基准芯片和并联型电压基准芯片示意图表1列出了电压基准芯片与精度相关的各项参数。
带隙基准热迟滞

带隙基准热迟滞
带隙基准热迟滞,是电子工程中与带隙基准源相关的热效应现象。
当基准源的电压发生变化时,会伴随产生热量,导致其温度发生变化。
这种由于温度变化所引起的基准电压的漂移,即为带隙基准的热迟滞效应。
带隙基准热迟滞的具体内容如下:
1.带隙基准源的工作原理:带隙基准源是依赖于半导体材料的能带隙来建立
稳定电压的电路。
当基准源工作在非理想状态时,会产生额外的热量,导致其温度发生变化。
2.热迟滞现象:当基准源的电压发生变化时,产生的热量会导致其温度上升
或下降。
由于热传导和热容量的存在,温度不会立即达到平衡状态,而是有一个过渡过程。
这使得基准电压在输入信号跳变时,会有一个短暂的延迟或漂移,这种现象被称为热迟滞。
3.影响:带隙基准的热迟滞效应会影响到电路的性能和稳定性。
例如,在放
大器、比较器等电路中,基准电压的稳定性和准确性是非常重要的。
热迟滞效应可能导致电路的响应速度下降、工作点偏移、性能退化等问题。
4.缓解策略:为了减小热迟滞效应的影响,可以采用一些策略,如优化电路
设计、增加散热措施、选择合适的工作模式等。
通过这些方法,可以降低基准源的温度变化,从而减小热迟滞效应的影响。
总的来说,带隙基准热迟滞是电子工程中一个重要的概念,涉及到电路性能的稳定性和准确性问题。
为了减小其影响,可以采用一系列缓解策略。
cv 迟滞电压漂移量

cv 迟滞电压漂移量CV迟滞电压漂移量是指在电容电压(CV)测试中,由于电压施加和测量的延迟导致的电压漂移现象。
电容电压测试是一种常用的测试手段,用于测量电容器的电压响应特性。
然而,在实际应用中,由于各种因素的影响,CV测试中经常出现电压漂移的问题。
CV迟滞电压漂移量的产生原因可以归结为两个方面:一是由于电压施加和测量的延迟,导致电容器电压的实际响应与期望响应有一定的偏差;二是由于电容器内部存在的各种损耗和干扰,导致电容器电压随时间的变化不稳定,产生漂移现象。
电压施加和测量的延迟是CV迟滞电压漂移量产生的主要原因之一。
在CV测试中,电压施加和测量通常是通过外部电压源和测量仪器来实现的。
由于电压源和测量仪器的响应时间有限,电压施加和测量的过程会存在一定的延迟。
这种延迟会导致实际施加的电压与期望值之间存在一定的差异,从而引起电压漂移现象。
为了减小CV 迟滞电压漂移量,可以采取一些措施,如使用响应速度更快的电压源和测量仪器,以及优化测试电路的设计。
电容器内部的损耗和干扰也是CV迟滞电压漂移量产生的重要原因之一。
电容器作为一种被动元件,其内部存在着电阻、电感等元件,这些元件会引起电容器内部电压的损耗和干扰。
此外,外部环境的温度变化、电磁场干扰等因素也会对电容器的电压产生影响。
这些损耗和干扰会导致电容器的电压随时间的变化不稳定,出现漂移现象。
为了降低CV迟滞电压漂移量,可以采取一些方法,如选择质量较好的电容器、降低环境温度、减少电磁干扰等。
CV迟滞电压漂移量的大小还与电容器的特性参数有关。
一般来说,电容器的电压漂移量与其电容值、介质类型、温度特性等密切相关。
电容器的电压漂移量越小,说明其性能越好,适用于更高精度的CV 测试。
因此,在选择电容器时,需要根据具体的应用需求和测试要求来选择合适的电容器。
CV迟滞电压漂移量是CV测试中常见的问题之一。
它由电压施加和测量的延迟、电容器内部的损耗和干扰等多种因素共同引起。
电压基准的特性及选用

电压基准的特性及选用摘要从实际应用角度,介绍了电压基准的种类及特点,主要技术参数,选用电压基准的方法和注意事项。
关键词齐纳基准带隙基准 XFET基准初始精度温度系数一、电压基准及其应用领域电压基准可提供一个精度远比电压稳压器高的多的精确输出电压,作为某个电路系统中的参考比较电压,因而称其为基准。
电压基准在某些方面与电压稳压器类似,但二者的用途绝然不同。
电压稳压器除了向负载输出一个稳定电压外还要供给功率。
电压基准的主要用途是为系统或负载提供一个精确的参考电压,而其输出电流通常在几至几十个毫安。
电压基准的用途十分广泛,典型的应用常见于数据采集系统,用于为模数变换器或数模变换器提供一个基准参考电压。
另外,它还可用于各类开关或线性电压变换电路、仪器仪表电路和电池充电器中。
二、电压基准的主要参数1. 初始精度(Initial Accuracy)初始精度用于衡量一个电压基准输出电压的精确度或容限,即电压基准工作时,其输出电压偏离其正常值的大小。
通常,初始精度采用百分数表示,它并非是一个电压单位,故需换算才能获得电压偏离值的大小。
例如,一个标称电压为2.5V的基准,初始精度为±1%,则其电压精度范围为:5.2~5.2=1×±=±%.25.2V475V525.0025.2在厂商的数据手册中,初始电压精度通常是在不加载或在特定的负载电流条件下测量的。
对于电压基准而言,初始精度是一个最为重要的性能指标之一。
2. 温度系数(Temperature Coefficient)温度系数(简称TC)用于衡量一个电压基准,其输出电压因受环境温度变化而偏离正常值的改变程度,它也是基准电压最重要的性能指标之一,通常用ppm/℃表示(ppm是英文part per million的缩写,1ppm表示百万分之一)。
例如,一个基准标称电压为10V,温度系数为10ppm/℃,则环境温度每变化1℃,其输出电压改变10V×10×10-6=100μV。
0.8v电压基准 -回复

0.8v电压基准-回复什么是0.8v电压基准?在电子领域中,电压基准是指作为参考的固定电压值。
0.8v电压基准是指将0.8伏电压作为参考标准,在电路设计和测量中起到重要作用。
本文将详细介绍0.8v电压基准的原理、应用场景及相关的实验室技术。
第一部分:0.8v电压基准的原理0.8v电压基准基于肖特基二极管的特性,肖特基二极管是具有特殊结构的二极管,在正向偏置时具有较低的压降。
利用肖特基二极管的特性,我们可以将其作为稳定的电压源。
通过合适的电路布局和负反馈调节,可以将肖特基二极管的压降维持在稳定的0.8伏。
第二部分:0.8v电压基准的应用场景1. 精确电压源:0.8v电压基准可以作为电路中的精确电压源,提供稳定可靠的电压给其他电路模块使用。
这在一些精密仪器和研究实验室中尤为重要。
2. ADC参考电压:模数转换器(ADC)通常需要一个参考电压来将模拟信号转换为数字信号。
0.8v电压基准可以提供一个相对稳定的参考电压,用于精确的ADC转换。
3. 温度传感器:许多温度传感器依赖于电压作为输入信号。
0.8v电压基准可以被用作温度传感器的参考电压,使得温度测量结果更加准确。
4. 低功耗MCU电源:在低功耗微控制器(MCU)设计中,0.8v电压基准可以作为供电电压。
它可以帮助减少功耗,并保持电池寿命更长。
第三部分:相关实验室技术1. 基准电压源设计:为了稳定地产生0.8v电压基准,可以使用反馈调节电路,将肖特基二极管的电压降维持在0.8伏。
这个电路通常涉及使用放大器、反馈电阻等元件。
2. 校准与校验:在使用0.8v电压基准之前,需要对其进行校准和校验,以确保输出的电压精确可靠。
校准可以使用标准仪器进行,并进行必要的修正和调整。
3. 温度补偿:0.8v电压基准的输出可能会随着温度的变化而发生偏移。
为了解决这个问题,可以引入温度传感器并使用温度补偿算法来纠正这种偏移。
结论:0.8v电压基准作为电子领域中常用的电压参考,具有重要的应用价值。
选择电压基准需要考虑哪些参数

选择电压基准需要考虑哪些参数在模拟和混合信号电路中,以电压基准为标准测量其他信号。
电压基准的不准确及其变化会直接影响整个系统的准确度。
我们来看一下,选择电压基准时,准确度规格和其他标准是如何起作用的。
初始精度指的是,在给定温度(通常是25°C)时测得的输出电压的变化幅度。
尽管各个电压基准的初始输出电压可能有所不同,但是如果给定基准的初始输出电压是恒定的,就很容易校准。
温度漂移也许是评估电压基准性能时使用最为广泛的性能规格,因为温度漂移显示输出电压随温度的变化。
温度漂移由电路组件的瑕疵和非线性引起。
很多器件的温度漂移都以ppm/°C 为单位规定,是主要的误差源。
器件的温度漂移如果是一致的,就可以进行一定程度的校准。
关于温度漂移有一种常见的错误认识,那就是:它是线性的。
但是,不应该想当然地认为基准的漂移量在较小的温度范围内就会较小。
温度系数(TC)通常是用一种“箱形法”来规定,以表达整个工作温度范围内可能出现的误差情况。
它是通过划分整个温度范围内的最小-最大电压差,并除以总温度范围来计算的(图1)。
这些最小和最大电压值可能并不出现在极端温度下,因而形成了TC 远远大于针对整个规定温度范围计算之平均值的区域。
对于最谨慎调谐的基准(这通常可通过其非常低的温度漂移予以识别)而言尤其如此,在此类基准中,已经对线性漂移分量进行了补偿,留下的是一个残余非线性TC。
图1:电压基准温度特性温度漂移性能规格的最佳用途是,计算所规定温度范围内的最大总体误差。
在未规定温度范围的情况下计算误差,一般是不可取的,除非非常了解温度漂移特性。
长期稳定性衡量基准电压随时间推移的变化趋势,不受其他变量影响。
初始漂移大部分是由机械应力变化引起的,是由引线框架、芯片和模具所用化合物的膨胀率不同导致的。
这种应力效应往往产生很大的初始漂移,但漂移随时间推移很快减小。
初始漂移也和电路元。
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注意!不要被电压基准长期漂移和迟滞所蒙蔽
你知道么,LT1461 和LT1790 微功率低压降带隙电压基准的过人之处不仅在于温度系数(TC) 和准
确度,还在于长期漂移和迟滞(因为温度的周期性变化而引起的输出电压漂移)。
有时被其他制造商所忽
视或错误规定的长期漂移和迟滞能成为系统准确度的限制。
系统校准虽然能夠消除TC 和初始准确度误差,但只有频繁的校准才能消除长期漂移和迟滞。
亚表齐纳基准(如LT1236 ) 具有最好的长期漂移和迟滞特性,但它们不像这些新型带隙基准那样能夠提供低输出电压选项、低电源电流和低压工作电源。
关于长期漂移的不实之词
现今,一些制造商正在吹嘘那些基于加速高温测试的长期漂移规格。
这是一个制造的谎言!长期漂移不可
从加速髙温测试来推断。
确定长期漂移的唯一途径是在所关心的时间间隔内对其进行测量。
这种错误技术
的运用会得出盲目乐观的数值,而且它采用了阿列里乌斯方程(Arrhenius Equation)从温升读数推导出一个加速因子。
该方程是:
式中:
Ea =激活能(假设为0.7)
K =玻尔兹曼常数(Boltzmann's Constant)
T2 =以Kelvin 为单位的测试条件
T1 =以Kelvin 为单位的使用条件温度
为了表明这种技术是多么的荒谬,我们来把这种计算与LT1461 的实际数据做一比较。
30°C 和130°C 条件下的1000 小时长期漂移典型值分别为60ppm 和120ppm。
由阿列里乌斯方程得出的加速因子为767,而在30°C 条件下所预计得出的“假”长期漂移为0.156ppm/ 1000小时。
对于一个2.5V基准,这相对于在1000小时后的0.39pV漂移。
如果峰至峰输出噪声大于这数值,则很难确定(无法读取)。
实际上,其中一个现有最佳实验室基准具有每月1.5μV的长期漂移。
这种性能只有在采用特有加热技术的情况下由最好的亚表齐纳基准(如LTZ1000)获得。
竞争的基准测量结果比其声称的指标差500倍
长期漂移数据是利用焊接在PC板上的元件这一近似“现实”的应用而获得。
这些电路板事先未做处理。
它
们被放置在一个Ta = 30°C的恒温炉内,其输出被定期扫描并用一个8.5位DVM进行测量。
图1和图2分别示出了LT1461S8-2.5 和SOT-23封装的LT1790S6- 2.5典型长期漂移。
图1 : LT1461S8-2.5V的长期漂移
图2 : LT1790SOT23-2.5V的长期漂移
最初每小时读取一次数据,这时发生的变化最大;但几百个小时之后,频率降低以减少众多的数据点。
图3示出了一个竞争基准的长期漂移,其数据表中格定的长期漂移为0.2ppm/kHr。
测量数据显示该基准具有60ppm/kHr和150ppm/kHr之间的漂移,也就是说,比它声称的规格差了300至750倍。
图3 : XXX291S8-2.5V的长期漂移
基准被焊接到电路板之后,对PC板进行预处理可减小长期漂移。
在25 °C或高温条件下对PC板进行操作使初始漂移得以稳定。
PC板的这种“老化”处理消除了出现在最初几百个小时操作中的输出漂移。
输出电压的后续变化一般是对数的,而且1000小时后的变化往往比此前的变化小。
正是由于这种递减特性,故用ppm√kHr来格定长期漂移。
迟滞限制重复性
当把一个基准焊接在PC板上的时候,提升温度以及随后的冷却会产生影响输出的应力。
如果电压基准反复经受这种周期性的温度变化,非弹性应力就会施加在芯片上,而输出电压不会回到25°C条件下的初始值。
机械应力是由硅片、塑料封装和PC板之间的扩张热温度系数的差异引起的。
这种被称为“热致迟滞”的误差用ppm来表示且不能被修整,因为它是可变的,并对先前的温度摆幅具有记忆性。
随著更高的温度摆幅,迟滞现像总是愈发严重,并因小片焊接和封装类型的不同而有所不同。
迟滞一常被“遗漏”的规格
大多数制造商都忽视了迟滞规格,但这在精密设计中却可能是至关重要的。
为了对迟滞进行图示,许多基准都是采用IR回流焊接到PC板上,并让电路板经历85°C的“热泡”(这保证了它们全部具有相同的初始温度)。
然后,使温度在85°C、25°C和-40°C之间多次循环,并记录25°C条件下的所有输出电压。
在每个温度的稳定时间为30分钟。
图4和图5分别示出了LT1461S8-2.5和SOT-23封装的LT1790S6-2.5在25°C条件下的最坏情况输出电压变化。
图4 : LT1461S8-2.5的工业迟滞
图5 : LT1790S6-2.5的工业迟滞
我们还对一个在其数据表中并未提及迟滞规格的竞争基准进行了测试,测试结果示于图6。
图6 : XX780S8-2.5的工业迟滞
结论
ADI Power by Linear 所提供的电压基准是具保守和精确的规格,与其他有意地对用户误导或删去关键规格以掩盖缺点(这有可能铸成大错)的制造商是不同的。
微功率电压基准LT1461 和LT1790在所有设置系统精度规格方面均胜人一筹,既无遗漏,也无隐瞒。