TUTORIAL 719
La comprensión de tensión de referencia Topologías y Especificaciones
Por:
Bill Laumeister, Ingeniero de aplicaciones estratégicas
David Fry, Director Estratégico de Ingeniería de Aplicaciones
06 de marzo 2013
Resumen: En este documento se analizan los tres más populares topologías de referencias de tensión. Estos incluyen zener banda prohibida y enterrado topologías en las tres terminales referencias de tensión de la serie, y zener topologías en las referencias de dos terminales de voltaje en derivación. También desmitificado son las definiciones de referencia comunes voltaje parámetros.
Introducción
Las primeras consideraciones en la elección de una referencia de tensión son la tensión de salida y la precisión inicial.Menudo pasado por alto, sin embargo, son los otros parámetros de hoja de datos que pueden asumir gran importancia en aplicaciones específicas. Además, asegúrese de tener en cuenta el presupuesto error al evaluar un convertidor de datos (ADC o DAC), junto con una referencia de tensión. (Ver nota de aplicación 4300, " Cálculo del Presupuesto Error en Precision Digital-to-Analog Converter (DAC) Aplicaciones ").
La siguiente discusión de conceptos básicos de referencia de voltaje le ayudará a entender mejor los tipos comunes de referencias de tensión y los parámetros de rendimiento asociados con el más común de voltaje de referencia topologías: la derivación de dos terminales y los diseños de la serie de tres terminales. (Para obtener orientación en la elección entre una serie y una referencia derivación de tensión, ver nota de aplicación 4003, " Series o Referencia de tensión Shunt? "y nota de aplicación 2879," Selección de la Referencia de tensión óptima . ")
Tipos comunes de Referencias de tensión
Hay tres tipos comunes de referencias de tensión: condensador cargado, zener, y banda prohibida. El condensador cargado es poco utilizado (particularmente en aplicaciones de seguridad) a causa de la inestabilidad causada por la radiación ionizante. Alfa, beta, gamma y rayos cósmicos o comunes los rayos X en los aeropuertos, hospitales y seguridad en el transporte toda la descarga del condensador (normalmente un cambio 7mV al condensador en cada descarga).
Zeners, el segundo tipo de tensión de referencia común, se utilizan en y fuera del modo de avalancha. La mayoría de zeners modo de avalancha se utilizan en el que sería más estable (es decir, en una rodilla agudo), por encima de aproximadamente 5,5 V en función del semiconductor proceso. Zeners verdaderos con menores voltajes trabajar a causa de la mecánica cuántica de túnel. La mayoría de los problemas de ruido zener son debido a las impurezas asociadas sobre la superficie de la matriz, que se superan con zeners enterrados enterrando el zener dentro o debajo de la superficie de la matriz.
La referencia de tensión más común utiliza una banda prohibida. Este es el uso inteligente de los dos transistores cruces con diferentes densidades de corriente y coeficientes de temperatura por lo tanto diferentes. Dos voltajes con opuestos coeficientes de temperatura se restan uno del otro para hacer una curva de temperatura casi plana. (Para una calculadora de banda prohibida (es decir, el emulador de PC) y un manual que describe el diseño de pasos necesarios para entender los parámetros de funcionamiento, vea la nota de aplicación 5062, " Tutorial Bandgap Calculadora de Referencia ").
Referencias de la serie y shunt podría utilizar cualquiera de las tecnologías anteriores. El apéndice se comparan las configuraciones en serie y en derivación con estas distintas tecnologías.
Dos-Terminal Shunt Referencia
Como su nombre implica, la referencia derivación funciona en paralelo con la carga ( Figura 1 ). Puede ser visto como un sumidero de corriente controlado por tensión en el que se aplica la tensión de control a su terminal de entrada. Sin carga aplicada, la referencia derivación hunde justo lo suficiente corriente para que la caída de voltaje a través de R1 produce la tensión de salida deseada (V IN - I REF R1 = V REF ). Si, por ejemplo, V IN = 6,0 V y la deseada V REF es 5,0 V, la referencia I REF crea una caída de 1,0 V a través de R1. La referencia hace entonces yo REF ajustes que sean necesarios para mantener 5.0V a través de su entrada.
Figura 1. La referencia de derivación está conectado en paralelo con su carga.
Ahora se aplica una carga a la referencia. I REF ya no es igual que R1 , porque la corriente de carga (I L ) produce parte de la caída de voltaje a través de R1. La referencia reduce automáticamente su sumidero de corriente por la cantidad de I L .Por lo tanto, la corriente total a través de R1 no cambia (es decir, I REF + I L es igual a la original I R1 ). I R1 se deriva entre la referencia y la carga, de ahí el nombre de "referencia shunt". Una referencia derivación regula la tensión de salida mediante el ajuste de su sumidero de corriente para oponerse a los cambios en la corriente de carga.
Tres-Terminal referencia de la serie
La serie de referencia opera en serie con la carga ( Figura 2 ). Puede ser visto como un voltaje controlado por la resistencia en la que V OUT controla una resistencia interna entre la entrada de la referencia y de terminales de salida. Una serie de referencia regula mediante la creación de una caída de tensión entre la entrada y la salida; la caída de tensión es igual al producto de la corriente de carga y la resistencia interna controlada. Sin carga aplicada, la serie de referencia extrae una pequeña cantidad de corriente (I Q ) a través de la resistencia interna (R) para dejar caer una tensión entre la entrada y la salida necesaria para producir la V correcta OUT .
Figura 2. Una serie de referencia (su parte reguladora) está conectado en serie con la carga.
Como cargar la corriente aumenta, la referencia mantiene la tensión de salida deseada mediante la modificación R, como se requiere, para producir la caída correcta entre la entrada y la salida. Aplicando la ley de Ohm, se observa que para mantener una caída constante entre la entrada y la salida, R debe disminuir a medida que yo OUT aumenta.
Medición de parámetros y Naves Referencias
Las unidades que especifican parámetros tales como la precisión difieren entre los fabricantes. Para especificar la precisión, las unidades de uso común incluyen el porcentaje de la escala total (%), partes por millón (ppm), decibelios (dB) y el voltaje (V) o microvoltios (uV). Todos son aceptables, pero para hacer "manzanas con manzanas" comparaciones debe ser capaz de convertir una unidad a otra unidad. Estas relaciones se explica a continuación.
La calculadora de precisión en la figura 3 puede ayudar en el diseño y análisis de referencias de voltaje y datos de convertidor de circuitos de aplicación. Se calcula la precisión de CC de un convertidor de datos ideal, que abarca tanto los convertidores de analógico a digital (ADCs) y de digital a analógico (DAC). La precisión de CC de un convertidor de datos es la medida de la desviación máxima del ideal lineal de transferencia de función. Aunque la HP ® calculadora de mano 50g es una herramienta conveniente, también existe un emulador gratuito que se ejecuta en ordenadores que utilizan Windows ® sistema operativo. Para obtener más información sobre la calculadora exactitud, incluyendo el emulador gratis, ver calculadoras analógicas de Steve Diseño .
Figura 3. La precisión en la escala total (%), ppm, dB, V y mV.
Precisión Porcentaje de escala completa
Los medios más comunes para afirmar precisión de referencia es un porcentaje del valor nominal, que no es aún una unidad. Probablemente sigue la convención para la expresión de la tolerancia en las resistencias, condensadores e inductores. Típicas de las especificaciones de precisión por ciento para las referencias son del 1%, 1,5%, 2%, 5%, etc Aunque por ciento de precisión está bien para comparar una referencia con otro, no proporciona información específica acerca de cuánto fluctúa el voltaje de referencia. Lo que realmente importa es la variación en voltios.
Para determinar la desviación de tensión de referencia se especifica en el por ciento de exactitud, se multiplica el voltaje de la referencia de salida nominal por el por ciento de exactitud y dividir por 100. Por ejemplo, una referencia de 2,5 V precisión de ± 1,5% tiene una desviación de:
± (2,5 V × 1,5) / 100 = ± 0.0375V, o ± 37.5mV
Debido a que el error de referencia puede estar por encima o por debajo del nominal, la desviación total es el doble de este valor, o 75mV. La variación de la tensión de salida total es igual a la tensión nominal más o menos la tensión de error:
2.5V ± 0.0375V = 2.4625V 
2.5375V
Conocer estos límites de tensión por la referencia que da los límites específicos de diseño para los circuitos con el apoyo de la referencia.
Piezas de Precisión por millón
Otra unidad de precisión de referencia se encuentra en las hojas de datos son las partes por millón, o ppm. Esta unidad se utiliza normalmente para especificar los coeficientes de temperatura y otros parámetros que cambian muy poco bajo condiciones variables. Para una referencia 2.5V, 1 ppm es una millonésima de 2,5 V, o 2.5μV. Si la referencia tiene una precisión de 10 ppm (muy bueno para cualquier referencia), su tolerancia de potencia es:
2.5V × 10.10 -6 = 25μV
Convirtiendo esto a precisión de la tensión:
2.5V ± 25μV = 2.499975V 2.500025V
La conversión a porcentaje:
± (25E - 6V) × 100/2.5V = ± 0,001%
Precisión en Bits
El uso del término "bits" como una unidad, como en "16-bit de referencia," es algo confuso. ¿Representa una medida real de la precisión, o significa que la referencia es lo suficientemente preciso para un ADC de 16-bit? Una referencia de 16-bit puede tener una precisión de 1 LSB o LSB 2, por lo que no necesariamente puede considerarse suficiente para un sistema de 16-bit. Sin embargo, una referencia "exacto a 16 bits" se especifica con números concretos.
Si la unidad se especifica mediante una medición real, entonces "precisa a 16 bits" es simplemente el valor del parámetro dividido por la exactitud poco reivindicado expresa en forma decimal. Por ejemplo, una referencia de 2,5 V, decía ser de 16-bit exacto (otra tolerancia extremadamente preciso para cualquier referencia), deberán desviarse por no más que el equivalente decimal de 16 bits: 2 16 = 65536. Por lo tanto, 1 bit es 1/65536 del valor total. En este caso, 2.5/65536 ≈ 8μV.Si asumimos 1-bits de precisión (± 1 LSB), la tensión de salida puede ser 1 bit mayor o menor que la nominal, es decir, 38μV ±.
Convertir a precisión de la tensión:
2.5V ± 38μV = 2.499962V 2.500038V
La conversión a porcentaje:
(± 38E - 6V/2.5V) x 100 = ± 0,0015%
Parámetros típicos de Importancia para las referencias
Precisión inicial habla por sí mismo. Es el valor establecido por cualquier recorte. Uno puede tomar una parte de la estantería, conéctelo en un circuito de prueba en equipos de prueba automáticos (ATE), y se mide la tensión de salida. El valor medido debe estar dentro de la tolerancia de precisión inicial especificado en la ficha técnica. Esta especificación es generalmente de temperatura ambiente sólo, con una tensión de entrada definido y corriente de carga. Se proporciona un punto de partida para la mayoría de las otras especificaciones. Tolerancia precisión inicial puede ser afectado por el estrés paquete, control de modo apropiado del perfil de temperatura de soldadura es esencial y la torsión del PCB debe mantenerse a un mínimo. Dado que el estrés paquete puede empezar a cambiar la pieza sin motor en el estante, la tolerancia precisión inicial puede estar sujeta a desviaciones ligeras, véase la sección histéresis de temperatura y Deriva a largo plazo (estabilidad) a continuación. Esta es una razón por qué muchas industrias, notable de los militares, requieren de nuevos productos con fecha codificadas por las partes sea inferior a una determinada edad.
Coeficiente de temperatura ( tempco ) es la desviación de la tensión de referencia de salida debido a un cambio en la temperatura ambiente o paquete. Dependiendo de la estructura del dispositivo y la forma en que se redujo su tensión de salida durante la calibración inicial, esta desviación tensión de salida puede ser positiva (que aumenta con el aumento de temperatura) o negativo (disminuyendo al aumentar la temperatura). Casi nunca es lineal con la temperatura, que a veces lleva a confusión. Por ejemplo, un cambio de temperatura desde 25 ° C a 30 ° C es improbable que lleve a la variación de tensión de salida igual a un cambio de temperatura desde 65 ° C a 70 ° C, aunque el aumento de la temperatura es la misma. Para obtener información importante sobre cómo las referencias se especifican más de temperatura, consulte la nota de aplicación 4419, " Understanding voltaje de referencia Temperatura de desvio ".
Por analogía, considerar un simple resistiva de divisor de voltaje ( Figura 4A ). Tensión en el punto común (V OUT ) es una fracción de la tensión aplicada (V IN ) igual a la relación de los valores de las dos resistencias. Ambas resistencias cambian con la temperatura en el mismo porcentaje, manteniendo una relación constante, por lo V OUT también permanece constante.
Figura 4. Este simple resistor-divisor analogía representa una referencia de tensión sin carga (A) y carga (B).
Tenga en cuenta que la corriente que fluye a través de las resistencias varía con la temperatura, y cualquier corriente de fuga desde el punto común del divisor (positivo o negativo) cambios V OUT ( Figura 4B ). A temperatura ambiente, este cambio es normalmente compensado por el recorte de una de las resistencias (cambiar su valor). Sin embargo, si esta variación de la corriente de fuga con la temperatura difiere de la variación de divisor de corriente debido a cambios en los valores de resistencia con la temperatura, entonces el resultado es un cambio en V OUT con la temperatura. El V OUTcambio se denomina el coeficiente de temperatura, o tempco. A pesar de esta analogía se simplifica el mecanismo más complejo dentro de un circuito de referencia, que transmite la idea de un tempco dispositivo.
Histéresis de temperatura es el cambio en la tensión de salida con un ciclo de variación de la temperatura. Para medir esto, tomar un operativo de referencia en una aplicación típica, calificada (como ejemplo) para el rango de temperatura ampliado de -40 ° C a +85 ° C. Registrar la tensión de salida a temperatura ambiente (+25 ° C). Se enfría la referencia a -40 ° C y luego se calienta a 85 ° C antes de volver a 25 ° C. Mida y anote el voltaje de salida de nuevo. La diferencia en estas mediciones, si existe, es la histéresis de temperatura. Tenga en cuenta que también es válido para calentarlo a 85 ° C, enfriar a -40 ° C, y luego se calienta a 25 ° C. La desviación puede ser positiva o negativa. Después temperatura muchos ciclos , se podría deducir que la tensión de salida de referencia puede ser muy diferente. Debido histéresis de temperatura es tanto positiva como negativa, sin embargo, las desviaciones resultantes de una serie de ciclos de temperatura tienden a cancelarse entre sí, produciendo un voltaje final de salida media muy cercana al valor nominal. Este parámetro está asociado con el estrés en el dado. Ciclo de calor tiende a igualar el estrés. Normalmente, después de cinco ciclos, el estrés ha decaído a un mínimo. Sin embargo, el estrés puede ser presentada de nuevo por soldadura o retorciendo el paquete.
Regulación de la línea es una medida del cambio en la tensión de salida debido a un cambio en la tensión de entrada.Esto es importante si los cambios de voltaje de entrada, mientras que la referencia está en funcionamiento, como en una aplicación de batería. Las unidades típicas son ppm / V y% / V Regulación de línea es un parámetro DC y normalmente se especifica en DC. Regulación de línea mide el cambio en el voltaje de salida para dos (o más) diferentes voltajes de entrada de CC, tiene poco significado si la tensión de entrada varía rápidamente, como para una tensión transitoria. En general, la regulación de la línea se deteriora inversamente con la tasa a la que los cambios de voltaje de línea. Para las aplicaciones que pueden tener transitorios en la línea, los condensadores de entrada de referencia se recomiendan para reducir al mínimo las variaciones resultantes.
Regulación de la carga es una medida del cambio en la tensión de salida debido a un cambio en la corriente de carga de referencia. Este parámetro es importante si la referencia de los cambios de carga de corriente mientras que la referencia está en funcionamiento, por ejemplo, cuando una referencia se conduce un resistivo de tipo escalera DAC sin amortiguador de referencia. La escalera de la impedancia cambia de manera significativa con el código de DAC. Una vez más, la regulación de carga es un parámetro DC y normalmente se especifica en DC. Se mide el cambio en el voltaje de salida para los dos (o más) diferentes corrientes de carga DC, y tiene poco significado si la corriente de carga varía rápidamente. En general, la regulación de carga se deteriora inversamente con la tasa a la que los cambios de carga actuales. Condensadores de salida se recomiendan para estabilizar la tensión de salida en aplicaciones sometidas a carga transitorios de corriente. Las unidades típicas de medida son ppm / mA,% / mA y porcentaje de cambio desde vacío a plena carga.
Deriva a largo plazo (estabilidad) es importante si la referencia debe mantenerse exacta durante días, semanas o años de operación continua. Es simplemente mide la variación de tensión de salida durante un largo período de tiempo en una condición especificada de operación en estado estacionario. Deriva a largo plazo es una medida de los máximos y mínimos de voltaje de salida desviaciones durante un período de tiempo prolongado, y no una medida de la desviación entre el "tiempo A" y "tiempo B." Todas las demás condiciones (por ejemplo, temperatura, tensión de entrada, la corriente de carga) debe mantenerse constante si esta medida es reflejar con precisión la deriva en la referencia. Las unidades típicas son ppm por cada 1000 horas.
Corriente de alimentación es auto-descriptivo, pero tenga en cuenta estas variaciones.
Para una serie de referencia, el término "sin carga" normalmente se especifica en la hoja de datos y, a menudo se utiliza indistintamente con el término "corriente de reposo" (I Q ). Debido a que designe la corriente real dibujado por una referencia sin carga, no- corriente de carga no especifica la corriente consumida por que la referencia cuando se cargan.
Referencias típicas de derivación no se especifica ninguna carga de corriente en la ficha técnica. En cambio, suelen enumerar una corriente mínima de funcionamiento (I MO ). Este parámetro especifica la corriente mínima que la referencia debe elaborar para mantener la regulación. Tenga en cuenta que una referencia derivación debe sacar por lo menos el mínimo de funcionamiento actual bajo condiciones de carga completa. Su resistencia en serie (R1) debe, por lo tanto, adaptarse a la corriente de carga máxima más la corriente mínima de funcionamiento ( Figura 5 ). En algunas aplicaciones, el sistema operativo mínimo actual (llamado "regulación actual" en algunas hojas de datos) se tiene en cuenta, ya que es mucho más pequeño que la corriente de carga.
Figura 5. El flujo de corriente es la clave para el análisis del funcionamiento de una referencia de derivación.
Corriente de tierra a menudo se especifica para una serie de referencia. Se mide la corriente que funciona a una carga dada. Una serie de referencia está en serie con la carga, por lo que una medida de la corriente que fluye en la entrada de referencia se obtiene la suma de la corriente de carga y la corriente de funcionamiento. Corriente de tierra se mide a menudo para determinar la corriente de funcionamiento para una referencia de serie con la carga.
Tensión de aflojamiento (V DO ) es muy importante en equipos de baja tensión y funciona con pilas y sólo se aplica a la serie de referencia (en las referencias de la serie, este es el mismo que I MO discutido anteriormente). La diferencia mínima entre la entrada y la tensión de salida es la que permite la referencia a mantener su precisión especificada (V OUT+ V DO = tensión mínima de entrada). La batería disminuye tensión como la batería se descarga. Para maximizar la vida útil de la batería, la referencia debe mantener un voltaje de salida precisa a la vez alimentado por la tensión de la batería más bajo posible. Por lo tanto, una tensión de deserción más baja permite la operación continua con una tensión de batería baja. Preste mucha atención a la actual en la que se especifica la tensión de deserción escolar. Una tensión de deserción escolar en curso cero da un valor artificialmente bajo. Esto es comparable a la elaboración de una pequeña corriente cuando una salida de carril a carril se acerca a la barandilla.
Capacidad de carga es la capacidad de una referencia para conducir cargas capacitivas, y que puede ser muy importante. Debido referencias típicas incorporar control de realimentación, su estabilidad puede verse comprometida por el cero introducido por una carga capacitiva. Esto puede producir un desplazamiento de fase grande en el lazo de control que crea retroalimentación positiva a una frecuencia particular. Lea la hoja de datos con cuidado para obtener información sobre la gama de carga de capacitancia permitida. Algunos fabricantes se refieren a esta limitación sólo en el texto de la hoja de datos y no en las tablas de parámetros.
El ruido es evidente en una salida de referencia, pero es, sin embargo, a menudo pasa por alto. Ruido de una referencia, que es una señal aleatoria generada por dispositivos activos y pasivos dentro del IC, afecta a su exactitud. Por ejemplo, un 1 mV PP salida de voltaje de ruido limita la precisión de CC inicial no es mejor que 1 mV. Para una referencia de 1,2 V, este nivel de ruido solo limita la precisión inicial de aproximadamente 0,1%.
Referencia hojas de datos suelen aparecer ruido en dos bandas de frecuencia: ruido de baja frecuencia, que van desde 0,1 Hz a 10 Hz y se especifica en mV PP , y de banda ancha de ruido, que van desde 10 Hz a 1 kHz y especificados en mVRMS . Designación de ruido en dos bandas permite a los diseñadores de circuitos de distinguir entre el ruido de banda ancha, que puede filtrar con la práctica los valores del condensador, y ruido de baja frecuencia, que no pueden. Además, si un suficiente gran condensador para filtrar el ruido de baja frecuencia se utiliza, la referencia podría ser inestable con un condensador grande situado en su salida. Para una calculadora ruido térmico (es decir, el emulador de PC) y un manual que describe los pasos de diseño necesarias para comprender los parámetros de ruido, consulte la nota de aplicación 5059, " Tutorial térmica Calculadora de ruido ".
AC regulación de la línea no es generalmente designado en una tabla de especificaciones, pero que influye directamente en el rendimiento de la referencia de voltaje. En la mayoría de las aplicaciones, la tensión de alimentación a la referencia tiene presente los picos de tensión. Estos picos tienden a ser distribuidas en un amplio rango de frecuencias.La precisión de la referencia de voltaje es inversamente proporcional a la frecuencia de la variación de la tensión de entrada. Debido a que la regulación de la línea de CA no se especifica típicamente, la hoja de datos de referencia debe contener al menos un gráfico que muestra la típica regulación de línea de CA frente a la frecuencia. Este gráfico se indican la sensibilidad de la referencia a ruido de entrada del sistema, y podría ser utilizado para determinar el filtrado de entrada requerido. A medida que aumenta el ruido de frecuencia, el filtro de entrada adicional debe reducir el ruido del sistema de entrada para la referencia puede alcanzar la precisión nominal.
La fuente de alimentación índice de rechazo ( PSRR ) a veces se especifica en una hoja de datos. PSRR normalmente se especifica en dB. Es una medida de la cantidad de ruido es rechazado por la parte a la salida de la fuente de entrada (PSRR = ΔV CC / ΔV OUT ).
Carga de CA regulación / impedancia de salida es otro parámetro importante a menudo se omiten en la tabla de especificación de una referencia de voltaje. Este parámetro es importante si la corriente de carga extraída de la referencia está cambiando constantemente. La precisión de la referencia es generalmente inversamente proporcional a la frecuencia de variación de la carga. Un gráfico que muestra la carga de CA regulación o la impedancia de salida de CA frente a la frecuencia debe estar contenida en la hoja de datos de referencia. Este gráfico debe mostrar lo que el filtrado de salida se requiere con las variaciones de carga conocidos salida para alcanzar la precisión nominal de la tensión de referencia.
Respuesta transitoria línea se muestra típicamente como una captura de pantalla osciloscopio mostrando un cambio de paso en la tensión de entrada y el cambio resultante y la corrección en la tensión de salida. Esta captura de pantalla muestra el tiempo de recuperación de la referencia de volver a una precisión especificada después de tal evento. Es importante tener en cuenta los valores de condensador de entrada y salida utilizado. Estos condensadores tienen un enorme efecto sobre el rendimiento de la referencia.
Cargue respuesta transitoria / tiempo de salida de sedimentación suele aparecer como una captura de pantalla del osciloscopio mostrando un cambio de ritmo en la corriente de salida y el cambio resultante y la corrección de la tensión de salida. Esta captura de pantalla muestra el tiempo de recuperación de la referencia de volver a una precisión especificada después de tal evento. Es importante tener en cuenta los valores de condensador de entrada y salida utilizado. Estos condensadores tienen un enorme efecto sobre el rendimiento de la referencia.
Turn-on/turn-off tiempo de establecimiento . El giro en el tiempo de establecimiento es una medida de la rapidez con la tensión de salida de la referencia se estabiliza después de un encendido inicial. La salida sólo tiene que ser estable y no necesariamente han alcanzado la precisión especificada de la referencia. Normalmente, este parámetro se especifica con un error de tensión de salida mayor que la precisión especificada, sino que siempre se debe dar en las condiciones del parámetro. Este parámetro es altamente dependiente de la entrada y los valores de salida del condensador utilizado y la carga aplicada a la referencia. No es raro para las referencias al encuentro con sus límites de corriente en el arranque, cuando tienen que cargar toda su capacidad de carga. Tiempo de apagado es una simple medida de cuánto tiempo tarda el voltaje de salida de la referencia de llegar prácticamente a cero voltios. Este parámetro también es altamente dependiente de la entrada y los valores de salida del condensador utilizado y la carga aplicada a la referencia.
Cortocircuito de la salida de corriente es una función de protección que puede ser o bien un corto a GND o un corto a la entrada. Es una medida de la corriente de salida cuando el pin de salida está en cortocircuito a GND o IN.Normalmente, esto es una condición de fallo que la parte se introduce bajo estrés térmico máximo. En el máximo absoluto sección Puntuaciones de una hoja de datos, una duración de tiempo se muestra para especificar el tiempo que la parte puede funcionar en esta condición.
Conclusión
Referencias de tensión se eligen a menudo a toda prisa. Antes de tomar una decisión, el diseñador mira el precio, la precisión inicial resaltada en la hoja de datos, y con frecuencia nada más. Asegúrese de comparar "manzanas con manzanas" cuando se comparan las referencias. Cuando se evalúa una especificación que aparece en las hojas de datos varios, asegúrese de que todos se expresen en las mismas unidades. Determine qué parámetros son importantes para su aplicación, y mirar más allá de las especificaciones de precisión iniciales.
Apéndice
Populares de referencia de tensión Tipos
Dos-Terminal derivación (Zener de referencia)
Una referencia zener se basa en el principio zener encima de aproximadamente 5V, en el que la corriente en una polarización inversa del diodo comienza a fluir en un umbral de tensión determinado y luego aumenta (avalanchas) dramáticamente con un aumento de la tensión. Una resistencia en serie con el diodo establece una corriente constante, permitiendo que el zener para lograr una tensión de referencia estable. La referencia zener se comporta como un cortocircuito típico o de referencia de dos terminales. También puede ser utilizado como una pinza de voltaje.
| "Pro" (es decir, Argumentos a favor de) Zener de referencia | "Con" (es decir, argumentos vs) Referencia Zener |
| Resistencia de polarización externa y condensadores de carga del filtro de alimentación de ruido | I Q varía con los cambios en el voltaje de la fuente de alimentación |
| Bajo la fuente de alimentación voltajes | Disipación de energía de alta |
| Requiere una cuidadosa selección de resistencia de polarización, basado en el suministro y los requisitos de carga | |
| Paquete de menor tamaño | Resistencia de polarización externa requiere espacio en la placa adicional |
| Estable en un amplio intervalo de C LOAD | Requiere tensión de alimentación precisa para mejorar la regulación de línea |
| Puede ser utilizado como una pinza de voltaje | Baja eficiencia |
| Se puede hacer referencia a la línea de alimentación ya sea | Baja precisión inicial (diseño dependiente) |
| Bajo costo | Estabilidad deficiente de la temperatura (diseño dependiente) |
Tres-Terminal Series y Buried (Subsuelo) Las referencias Zener
| "Pro" (es decir, Argumentos a favor de) Buried Zener de referencia | "CON" (es decir, argumentos vs) Buried Zener de referencia |
| Elimina el ruido de superficie | Requiere tensiones de alimentación muy por encima de 5V |
| Temperatura más baja deriva vs Zener y los tipos de banda prohibida | Alto consumo de energía |
| Excelente estabilidad a largo plazo | Diseño Caro |
| Alta precisión | |
Dos y Tres-Terminal Referencias Series (Bandgap)
Para aplicaciones por debajo de aproximadamente 5 V que requieren un compromiso entre coste y rendimiento destacado (bajo nivel de ruido y precisión), la referencia de banda prohibida se ha convertido en una de las referencias de tensión más populares disponibles. Se compensa el efecto de la temperatura, restando la tensión negativa-tempco de una polarización directa unión base-emisor de un positivo-tempco PTAT (proporcional a la temperatura absoluta) de tensión. La tensión PTAT se genera mediante la medición y amplificar la diferencia de voltaje entre dos uniones de diodo polarizado directamente.
| "PRO" (es decir, los argumentos a favor de) Referencia Bandgap | "Con" (es decir, argumentos contra) Referencia Bandgap |
| Menor consumo de energía | Caracterización de ruido moderado |
| La precisión es generalmente suficiente; se puede mejorar con el recorte | Deriva de temperatura limitado |
| Garantizada operación a voltaje 1V de suministro (ideal para aplicaciones portátiles) | Agrandar el paquete |
| Piezas relacionadas | ||||||
| Parte | Precisión inicial (±%, max) | Ruido (0,1 Hz a 10 Hz, mVP-P ) | TEMPCO (ppm / ° C, máx) | Corriente de reposo (μA, max) | Características | Solicitud de muestras |
| DS4303 | 0,03 | 200 | 30 | 1.600 | EE programa | o |
| LM4040 | 0,1 | 35 | 50 | 60 | AEC-Q100 derivación | o |
| LM4041 | 0,1 | 20 | 100 | 65 | Derivación | o |
| LM4050 | 0,1 | 35 | 50 | 60 | AEC-Q100 derivación | o |
| MAX6006 | 0,2 | 60 | 30 | 1 | Derivación | o |
| MAX6012 | 0,3 | 12 | 20 | 35 | o | |
| MAX6018 | 0,2 | 36 | 60 | 5 | o | |
| MAX6023 | 0,2 | 25 | 30 | 35 | o | |
| MAX6029 | 0,15 | 80 | 30 | 5 | o | |
| MAX6033 | 0,04 | 16 | 7 | 75 | o | |
| MAX6034 | 0,2 | 45 | 30 | 115 | o | |
| MAX6035 | 0,2 | 21 | 25 | 95 | o | |
| MAX6037 | 0,2 | 6 | 25 | 275 | Ajustable | o |
| MAX6043 | 0,05 | 4 | 15 | 490 | o | |
| MAX6061 | 0,4 | 13 | 20 | 125 | o | |
| MAX6070 | 0,04 | 6 | 7 | 150 | Habilitar, NR | o |
| MAX6100 | 0,4 | 18 | 75 | 150 | o | |
| MAX6101 | 0,4 | 13 | 75 | 150 | o | |
| MAX6125 | 1 | 15 | 50 | 100 | Ajustable | o |
| MAX6126 | 0,02 | 1,45 | 3 | 550 | Recortar | o |
| MAX6129 | 0,4 | 30 | 40 | 5 | o | |
| MAX6133 | 0,04 | 16 | 3 | 80 | o | |
| MAX6138 | 0,1 | 35 | 25 | 65 | Derivación | o |
| MAX6143 | 0,1 | 4 | 3 | 490 | Trim, temp | o |
| MAX6160 | 1 | 15 | 100 | 100 | Ajustable | o |
| MAX6173 | 0,06 | 3,8 | 3 | 450 | Trim, temp | o |
| MAX6190 | 0,1 | 40 | 5 | 35 | o | |
| MAX6220 | 0,1 | 1,5 | 20 | 3.300 | Recortar | o |
| MAX6225 | 0,04 | 1,5 | 2 | 2.700 | Recortar | o |
| MAX6325 | 0,02 | 2,5 | 1 | 2.900 | Recortar | o |
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