แรงดันไฟฟ้าเทียบกับการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า

ฉันต้องการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าราคาถูกและค่อนข้างแม่นยำ (~ 0.5%) สำหรับ DAC บางตัว ตอนแรกฉันจะใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบ LDO (เฉพาะรุ่น TC1223) สำหรับสิ่งนี้ดูเหมือนว่าจะพอดีกับใบเรียกเก็บเงินที่ดูแผ่นข้อมูล จากนั้นฉันเห็นว่ามีหมวดหมู่ของไอซีที่เรียกว่าการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้ามากกว่าตัวปรับแรงดันไฟฟ้า แต่จากสิ่งที่ฉันสามารถบอกการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำเริ่มต้นเช่นเดียวกับที่ฉันกล่าวถึงข้างต้นค่าใช้จ่ายมากขึ้นและยังต้องมีตัวต้านทานภายนอกหนึ่งตัวหรือมากกว่า (อย่างน้อยประเภทอ้างอิงไดโอด shunt)

ดังนั้นฉันจึงสงสัยว่าความแตกต่างระหว่างหน่วยงานกำกับดูแลและการอ้างอิงคืออะไรและฉันสามารถทำอะไรได้บ้างกับหน่วยงานกำกับดูแลสำหรับความต้องการของฉันหรือถ้าฉันควรได้รับการอ้างอิงโดยไม่คำนึงถึงราคาที่สูงขึ้นสำหรับสเป็คที่คล้ายกัน ขอบคุณ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าถูกออกแบบมาเพื่อรับแรงดันไฟฟ้าตัวแปร (พูด, 2-5 โวลต์) และส่งออกแรงดันไฟฟ้าคงที่ (พูด 3.3v) ตอนนี้โดยทั่วไปแล้วตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะใช้ในการจ่ายไฟให้กับวงจรซึ่งหมายความว่าพวกมันจะมีกระแสเอาต์พุตไม่กี่ร้อย mA หรือมากกว่านั้นโดยทั่วไปแล้วจะพูด เพื่อที่จะรักษาต้นทุนขนาด ฯลฯ ลงความทนทานต่อเอาต์พุตของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือ (อีกครั้งโดยทั่วไป) ไม่กี่ 10 วินาทีหรือ 100 วินาทีของ mV

ตัวอย่างเช่นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าRG71055มีแรงดันไฟฟ้าออกต่ำสุด 5.2v และสูงสุด 5.8v โดยมีแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตเป้าหมาย 5.5v และสามารถกำเนิด 30mA นั่นเป็นเรื่องของความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า 5% โดยสมมติว่าหมายเลขของฉันกระทืบอย่างถูกต้อง

ในด้านพลิกอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าถูกออกแบบมาเพื่อใช้แรงดันไฟฟ้าตัวแปรและส่งแรงดันเอาท์พุทได้รับการจัดอันดับที่แน่นอน ตัวอย่างเช่นLT1790สามารถจ่ายไฟให้ 5v ด้วยความอดทน 0.1% ซึ่งเป็นการปรับปรุง 50x เหนือ RG71055 อย่างไรก็ตาม LT1790 สามารถจัดหาได้สูงสุด 5mA เท่านั้นซึ่งน้อยกว่า RG71055 6 เท่า อ้างอิงแรงดันไฟฟ้าใช้เมื่อคุณจำเป็นต้องรู้ว่าสายนี้คือว่าแรงดันบางอย่าง (ในคำอื่น ๆ ที่คลาดเคลื่อนแน่นจริงๆ) บน Digikey คุณสามารถรับการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่มีความคลาดเคลื่อน 0.01% ด้วยอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าคุณจะโชคดีที่ได้รับหนึ่งที่มีความอดทน 1%

โดยทั่วไป (แม้ว่าจะมีข้อยกเว้น) การอ้างอิงมีข้อกำหนดที่ดีกว่าหน่วยงานกำกับดูแล รวมอยู่ในข้อกำหนดเหล่านั้น ...

อุณหภูมิเสถียรภาพ
แรงดันไฟฟ้าอินพุตเสถียรภาพเสถียรภาพ
โหลดผลผลิต

(ความมั่นคงเป็นเรื่องใหญ่ที่มีการอ้างอิง!)

สัญญาณรบกวนขาออก

... เช่นเดียวกับความแม่นยำเริ่มต้น ถึงแม้ว่าคุณมักจะพบว่าการอ้างอิงบางอย่างมีคะแนนต่างกันและความแม่นยำเริ่มต้นที่ดีกว่านั้นมีให้ในเกรดที่สูงกว่าด้วยราคา

แน่นอนสิ่งที่หน่วยงานกำกับดูแลจะทำคือการส่งออกในปัจจุบันมีขนาดใหญ่ การอ้างอิงแตกต่างจากกระแสไฟขาออกต่ำถึงไม่มี ตรวจสอบรายละเอียดว่ามีการจัดส่งกระแสไฟฟ้ามากน้อยเพียงใดในขณะที่ยังคงความถูกต้องที่ระบุไว้

อีกหนึ่งปัจจัย (สำหรับคำตอบอื่น ๆ ของคุณ) - ผู้ควบคุมกฎระเบียบบางคนมีกระแสขั้นต่ำด้านล่างซึ่งพวกเขาไม่ได้ระบุให้ทำการแสดง สิ่งนี้คล้ายกับและในความเป็นจริงอาจสูงกว่ากระแสสูงสุดที่มีจากการอ้างอิง ดังนั้นหากคุณต้องการแรงดันไฟฟ้าสำหรับการอ้างอิง (เช่นคุณกำลังวาดกระแสที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าจากกระแสนั้น) คุณต้องมีการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า (สำหรับผู้ควบคุมฉันใช้สิ่งนี้กับ LM317 ซึ่งอาจใกล้เคียงกับกรณีที่แย่ที่สุดที่เป็นทั้งแบบเก่าและปรับได้)

อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าถูกออกแบบมาสำหรับการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่มีแรงดันคงที่ พวกเขาสามารถแหล่งที่มาหรือจมกระแสสำคัญ แต่แรงดันเอาท์พุทของพวกเขาไม่แน่นอนโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันอาจลอยอย่างมีนัยสำคัญเมื่อโหลดหรืออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงหรืออาจขึ้นอยู่กับตัวต้านทานภายนอกกับ "โปรแกรม" ตัวควบคุม

ตัวอย่างของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือ LM7805 ซึ่งจะส่งออก 5V ± 250 mV (5%) และสามารถแหล่งถึง 2A ด้วยการระบายความร้อนที่เหมาะสม ไม่ได้ระบุค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้ามีเอาต์พุตที่แม่นยำและมีเสถียรภาพมากขึ้น แต่ไม่สามารถแหล่งกำเนิดหรือการจมของกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก โดยทั่วไปจะใช้ในวงจรแอนะล็อกที่มีความแม่นยำเช่นกับ ADC

ตัวอย่างของการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าคือ TI REF02 ซึ่งจะส่งออก 5V ± 10 mV (0.2%) แต่สามารถส่งสัญญาณได้ประมาณ 10 mA เท่านั้น มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ 10 ppm / ° C (นั่นคือถ้าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 1 ° C เอาต์พุตจะไม่เปลี่ยนแปลงมากกว่า 10 ppm หรือ 0.001%)

สำหรับใบสมัครของคุณ TC1223 จะไม่เพียงพอ มันถูกออกแบบมาเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและมีแรงดันเอาท์พุทที่ระบุไว้ในช่วง± 2.5% ( ข้อมูลจำเพาะ"V _R ± 0.5%" เป็นปลาเฮอริ่งแดงนี่เป็นค่า "ปกติ" และไม่รับประกัน!) คุณจะต้องมีการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่นี่ หากคุณพบว่าตัวต้านทานภายนอกสร้างความยุ่งยากให้ใช้การอ้างอิงอนุกรมแทนไดโอด shunt

แนวคิดทั่วไปและวงจรจะเหมือนกันระหว่างการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า ความแตกต่างคือวิธีการใช้รายละเอียด

มีสองโครงสร้างชุดหรือปัดมีและ LDO หรือการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าจะทำทั้งในโครงสร้าง ไม่ว่าคุณจะเลือกใช้อันไหน ฉันใช้การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าสำหรับรางไฟเพื่อเพิ่มเสถียรภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อะนาล็อก ฉันยังใช้ LDO เพื่ออ้างอิงเมื่อฉันไม่ต้องการเพิ่มการอ้างอิงไปยังบอร์ดและฉันไม่ต้องการความแม่นยำ \ เสถียรภาพ ให้แน่ใจว่าคุณใส่ใจกับภาระของคุณและสิ่งที่คุณต้องการ

ความแตกต่างคือการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงลักษณะเหล่านี้เพื่อลดข้อผิดพลาดของแรงดันไฟฟ้า

• เสียงแรงดันไฟฟ้า
• เสถียรภาพระยะยาว
• อุณหภูมิดริฟท์
• ฮีสเทอร์ซิซีสความร้อน

ซึ่งมักจะเพิ่มค่าใช้จ่ายของการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าเทียบกับ LDO การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้ามีความสามารถในการจัดหาต่ำกว่าใน tradoff สำหรับลักษณะอื่น ๆ

คุณต้องตัดสินใจว่าอะไรสำคัญกับคุณความแม่นยำหรือราคาต่ำ หากคุณต้องการความแม่นยำควรใช้การอ้างอิง ถ้าต้องการราคาต่ำเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าจะเป็นทางออกที่ดีที่สุดของคุณ