电压基准源是一种提供稳定参考电压的电子元件,广泛应用于模拟电路设计中。根据输出类型,电压基准源主要分为并联型和串联型两种。
1. 并联型电压基准源:这种类型的基准源在功能上类似于稳压二极管。当流过最小工作电流后,其器件上的压降保持恒定。并联基准电压源的输出电压与输入电压无关,主要取决于器件内部的带隙电压。它们通常具有较低的输出阻抗和较高的负载驱动能力,适合作为低阻抗负载的电压参考。
2. 串联型电压基准源:串联型基准源具有三个端子:V_IN、V_OUT和GND,类似于线性稳压器,但其输出电流较低、具有非常高的精度。串联型电压基准从结构上看与负载串联,可以当作一个位于V_IN和V_OUT端之间的压控电阻。通过调整其内部电阻,使V_IN值与内部电阻的压降之差(等于V_OUT端的基准电压)保持稳定。串联型电压基准具有高精度和低温度系数的特点,但需要足够的电源电压以产生足够的压降。
在选择电压基准源时,需要考虑以下关键特性:
- 精确度:基准电压的稳定性和精度是设计中的重要因素。
- 温度影响:基准电压源的输出电压随温度变化的程度。
- 电流驱动能力:基准源能够提供的输出电流大小。
- 功率消耗:基准源在工作时的功耗。
此外,还有基于不同技术如带隙基准源、Zener二极管基准源、激光调整基准源等的电压基准源。每种类型的基准源都有其特定的应用场景和优缺点。例如,带隙基准源因其高精度和低温度系数而广泛应用于精密测量和数据转换器中。而Zener二极管基准源则因其成本较低和易于实现而被广泛使用。
在选择电压基准源时,设计者需要根据具体的应用需求和电路设计来做出合适的选择。例如,对于需要高精度和低温度系数的应用,可以选择串联型或带隙基准源;而对于成本敏感或对精度要求不高的应用,则可以选择并联型或Zener二极管基准源。