基準電壓源

數控基準電壓源是當代模擬積體電路極為重要的組成部分，它為串聯型穩壓電路、A/D和D/A轉化器提供基準電壓，也是大多數感測器的穩壓供電電源或激勵源。另外，基準電壓源也可作為標準電池、儀器表頭的刻度標準和精密電流源。

基本介紹

• 中文名：基準電壓源
• 外文名： reference voltage source
• 拼音：ji zhun dian ya yuan
• 相關領域：電學
• 相關部件：模擬積體電路
• 作用：提供基準電壓，作為穩壓供電電源

基準電壓源

定義

幾乎在所有先進的電子產品中都可以找到電壓基準源，它們可能是獨立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如： 在數據轉換器中，基準源提供了一個絕對電壓，與輸入電壓進行比較以確定適當的數字輸出。 在電壓調節器中，基準源提供了一個已知的電壓值，用它與輸出作比較，得到一個用於調節輸出電壓的反饋。 在電壓檢測器中，基準源被當作一個設定觸發點的門限。

理想基準電壓源

理想的電壓基準源應該具有完美的初始精度，並且在負載電流、溫度和時間變化時電壓保持穩定不變。實際套用中，設計人員必須在初始電壓精度、電壓溫漂、遲滯以及供出/吸入電流的能力、靜態電流(即功率消耗)、長期穩定性、噪聲和成本等指標中進行權衡與折衷。

基準源的類型

兩種常見的基準源是齊納和帶隙基準源。齊納基準源通常採用兩端並聯拓撲；帶隙基準源通常採用三端串連拓

實現方式

1.電阻分壓：

只能作為放大器的偏置電壓或提供放大器的工作電流。這主要是由於其自身沒有穩壓作用，故輸出電壓的穩定性完全依賴於電源電壓的穩定性。

2.普通正向二極體

不依賴於電源電壓的恆定基準電壓，但其電壓的穩定性並不高，且溫度係數是負的，約為-2mV/℃

3.齊納二極體

可克服正向二極體作為基準電壓的一些缺點，但其溫度係數是正的，約為+2mV/℃

4.溫度補償性齊納二極體

體積小、重量輕、結構簡單便於集成;但存在噪聲大、負荷能力弱、穩定性差以及基準電壓較高、可調性較差等缺點。這種基準電壓源不適用於攜帶型和電池供電的場合。

5.帶隙基準源（採用CMOS，TTL等技術實現）

運用半導體積體電路技術製成的基準電壓源種類較多，如深埋層穩壓管集成基準源、雙極型電晶體集成帶隙基準源、CMOS集成帶隙基準源等。“帶隙基準源”是七十年代初出現的一種新型器件，它的問世使基準器件的指標得到了新的飛躍。

由於帶隙基準源具有高精度、低噪聲、優點，因而廣泛套用於電壓調整器、數據轉換器(A/D, D/A)、集成感測器、大器等，以及單獨作為精密的電壓基準件，低溫漂等許多微功耗運算放。

總結

任何系統設計的難點都在於在成本、體積、精確度、功耗等諸多因素的平衡與折衷。為具體設計選擇最佳基準源時需要考慮所有相關參數。有趣的是，很多時候選用較貴的元件反而使系統的整體成本更低，因為它可以降低製造過程中補償和校準的花銷。