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特征
初始精度:±5 mV/±6 mV最大初始精度误差±0.24%±0.24%;Low TCVOUT:25 ppm /°C最大负载调节:70 ppm/mA线路调节:25 ppm/v;工作范围广;ADR380为2.4 V至18 V;ADR381为2.8 V至18 V;低功耗:最大120μA;高输出电流:5毫安;宽温度范围:–40°C至+85°C;带标准插脚的微型三引线SOT-23封装。
应用
电池供电仪表;便携式医疗器械;数据采集系统;工业过程控制系统;汽车硬盘驱动器。
一般说明
ADR380和ADR381是精度为2.048V和2.500V的带隙基准电压源,具有高精度、高稳定性和低功耗的特点。专利的温度漂移曲率校正技术最大限度地减小了电压随温度变化的非线性。宽的工作范围和低功耗使它们成为3V至5V电池供电应用的理想选择。
ADR380和ADR381是微功率、低电压降(LDV)器件,可从输出电压上提供低至300毫伏的稳定输出电压。它们在工业(-40°C至+85°C)温度范围内指定。ADR380/ADR381可在微型3引线SOT-23封装中使用。
典型性能特征
术语
温度系数
工作温度变化时输出电压的变化,并通过25°C时的输出电压进行标准化,单位为ppm/°C。公式如下:
其中:VOUT(25°C)=25°C时的VOUT。VOUT(T1)=温度为1时的VOUT。VOUT(T2)=温度2时的VOUT。
线路调节
由于输入电压的特定变化而引起的输出电压的变化。它包括自热效应。线路调节用每伏特百分比、每伏特百万分之几或每伏特输入电压变化微伏来表示。
负荷调节
由于负载电流的特定变化而引起的输出电压的变化。它包括自热效应。负载调节用微伏每毫安、百万分之一每毫安或直流输出电阻欧姆表示。
长期稳定
在受控温度下,输出电压的典型变化超过1000小时。图24和图25显示了在50°C的受控环境中以不同间隔测量1000小时的零件样品。
其中:VOUT(t0)=时间0时的VOUT。VOUT(t1)=在受控条件下运行1000小时后的VOUT温度。
注意,选择50°C是因为大多数应用程序在高于25°C。
热滞后
设备在温度从+25°C到-40°C到+85°C再回到+25°C循环后输出电压的变化。这是通过这样一个循环的零件样品的典型值。
其中:VOUT(25°C)=25°C时的VOUT。VOUT_TC=从+25°C到-40°C至+85°C并返回+25°C。
操作理论
带隙基准是低电源电压和低功率电压基准应用的高性能解决方案,ADR380/ADR381也不例外。然而,这个产品的独特之处在于它的架构。如图26所示,理想的零TC带隙电压是指输出,而不是接地。带隙单元由PNP对Q51和Q52组成,在不同的电流密度下工作。V的差异导致电压的正TC被2×R58/R54的比率放大。该PTAT电压与Q51和Q52的电压相结合,产生稳定的带隙电压。通过两个电阻R44和R59的比率来降低带隙曲率。采用精密激光微调等专利电路技术,进一步提高漂移性能。
设备功耗注意事项
ADR380/ADR38 1能够将负载电流传送到5毫安,输入电压范围从2.8 V(ADR38 1)到15 V。当该器件用于大输入电压的应用中时,要注意避免超过指定的最大功耗或结温,这可能导致过早的器件故障。使用以下公式计算器件的最大结温或损耗:
其中:PD是器件功耗,TJ和TA分别是结温和环境温度。θJA是器件封装的热阻。
输入电容器
ADR380/ADR381不需要输入电容器。对输入端使用的电容器的值没有限制,但在负载电流突然增加的应用中,输入端的电容器改善了瞬态响应。
输出电容器
在任何负载条件下,ADR380/ADR381不需要输出电容器来保证稳定性。使用输出电容器(通常为0.1μF)可消除任何非常低的噪声电压,且不会影响部件的运行。唯一的参数通过施加一个输出电容来降低通电时间。(这取决于电容器的大小)负载瞬态响应也通过输出电容器得到改善,输出电容器作为负载电流突然增加的储能源。
应用程序信息
任意输出的叠加基准集成电路
有些应用可能需要两个参考电压源,它们是标准输出的组合和。下面的电路显示了如何实现这个叠加输出参考:
使用两个ADR380s或ADR381s;单个参考的输出只是级联以减少电源电流。这种配置提供两个输出电压:V和输出1V、 V是U1的端电压,V是该电压和U2的端电压之和。U1和U2可用于提供所需输出的两种不同电压。输出2输出1输出2虽然这一概念很简单,但有必要采取预防措施。因为下参考电路必须接收来自U2的小偏置电流,加上来自U2中串联PNP输出晶体管的基极电流,U1或R1的外部负载必须为该电流提供路径。如果U1最小负载定义不明确,则应使用电阻器R1,并将其设置为保守地通过600μa电流,并在其上施加适当的V值。注意,两个U1和U2参考电路被局部地视为宏单元,每个单元在输入和输出端都有自己的旁路,以获得最佳的稳定性。该电路中的U1和U2都能提供最大额定值的直流电流。最小输入电压V由输出电压V加上U2的300毫伏电压之和确定。
无精密电阻的负精密基准
在许多输出信号电压必须与参考电压具有相同极性的电流输出CMOS DAC应用中,通常需要通过使用1.25v参考电压、运算放大器和一对电阻器将电流开关DAC重新配置为电压开关DAC。直接使用电流开关DAC需要在输出端增加一个运算放大器来重新注入信号。因此,从DAC输出电压的再转换(电流开关模式)或放大(电压开关模式)不需要额外的运算放大器的角度来看,负电压基准是可取的。一般来说,任何正电压基准都可以通过使用一个运算放大器和一对反向配置的匹配电阻来转换为负电压基准。这种方法的缺点是电路中最大的单一误差源是所用电阻的相对匹配。
图28中的电路避免了使用有源积分器电路时需要紧密匹配的电阻器。在该电路中,电压基准的输出为积分器提供输入驱动。为了保持电路平衡,积分器调整其输出,以建立参考电压和GND之间的适当关系。因此,可以通过替换适当的基准IC来选择所需的任何负输出电压。这种方法应注意一个预防措施:虽然轨对轨输出放大器在应用中工作得最好,但当需要提供任何负载电流时,这些运算放大器需要有限的(mV)净空。电路负极电源的选择应考虑到这个问题。
精密电流源
很多时候在低功率应用中,需要一个能在低电源电压下工作的精密电流源。如图29所示,ADR380/ADR381可配置为精密电流源。所示的电路配置是带有接地负载的浮动电流源。参考输出电压通过R(R1+P1)自举,R(R1+P1)将输出电流设置到负载中。通过这种配置,电路的精度保持在负载电流从参考电源电流的范围内,通常为90μA至约5毫安。
精密大电流电压源
在某些情况下,用户可能希望向负载提供更高的输出电流,并且仍然可以从ADR380/ADR381获得高于0.5%的精度。参考的精度通常在数据表中规定,无负载。然而,输出电压随负载电流而变化。
图30中的电路在不影响ADR380/ADR381精度的情况下提供大电流。通过运算放大器的作用,V跟随V,R1的下降非常低。为了保持电路平衡,运放还驱动N沟道MOSFET Q1饱和,以保持在不同负载下所需的电流。R2是可选的,以防止在Q1振荡。在这种方法中,可以获得数百毫安的负载电流,并且电流受到Q1的热限制的限制。V=V+300毫伏。
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