9 главных преимуществ источников опорного напряжения Texas Instruments
Назначением источников опорного напряжения является поддержание на выходе стабильного, постоянного электрического напряжения независимо от внешних факторов.
Как известно из истории развития электроники, первым описал свойства стабилитрона, работающего при обратном смещении в режиме пробоя (первого источника стабильного напряжения), Кларенс Зенер в 1933 году.
В настоящее время название «стабилитрон» сохранилось лишь за сравнительно небольшой группой приборов, хотя в ходе развития структура данных компонентов значительно усложнилась. С улучшением характеристик расширилась и область применения данных приборов, выделилось отдельное семейство элементов с определенными свойствами. В настоящее время широко распространены следующие принципы построения источников опорного напряжения (ИОН): стабилитрон со скрытой структурой, супербандгап, XFET, FGA. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, рассмотрение которых уведет далеко за рамки короткого обзорного сообщения.
Источники опорного напряжения по типу подключения разделяют на последовательные (series) и параллельные (шунтирующие, shunt).
Пример схемы включения последовательного источника опорного напряжения в схеме цифро-аналогового преобразования приведен на рис.1, где для подстройки выходного напряжения может быть использован многооборотный подстроечный резистор.
Рис.1. Пример применения высокостабильного ИОН в схеме ЦАП
К преимуществам прибора относятся:
- высокая начальная точность 0,1%
- сверхмалый температурный коэффициент напряжения (ТКН) 3 ppm/°C (класс А)
- отличная долговременная нестабильность (временной дрейф) 60ppm/1000ч
- коэффициент стабилизации по входному напряжению 50ppm/V (тип.)
- коэффициент стабилизации по току нагрузки 5ppm/mA (тип.)
- низкий уровень шума 8,8 мкВ в полосе 0,1…10Гц
- малый ток потребления: 230 мкА при работе, менее 1 мкА в режиме ожидания (EN=0)
- падение напряжения 20 мВ при выходном токе 1мА
- «двоично-цифровые» уровни опорного напряжения
Схема включения двухвыводного параллельного ИОН совпадает с классической схемой включения стабилитрона, также существуют и «регулируемые стабилитроны», например, TL431. У последнего напряжение стабилизации задается в диапазоне от опорного до максимального с помощью двух резисторов (рис.2). Возможны разные схемотехнические решения для увеличения выходного тока, получения стабилизированного отрицательного напряжения и другие.
Рис.2. Стандартная схема применения TL431
К преимуществам данного типа приборов относятся:
- простота применения: минимум внешних компонентов
- широкий диапазон токов от 1 мкА до 5мА
- малый температурный коэффициент напряжения (ТКН): 30ppm/°Cmax (в диапазоне от 0°С до +70°С), 50 ppm/°C (в диапазоне от -40°С до +85°С)
- большое количество схемных решений.
В зависимости от параметров, область применения источников опорного напряжения весьма широка. Данные компоненты нередко можно увидеть в трансформаторных и импульсных источниках питания, в схемах аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования (АЦП и ЦАП), в переносных приборах с питанием от батарей, в медицинском оборудовании, в системах связи, в схемах источников тока, в цифровых вольтметрах и другом измерительном оборудовании.
При выборе источника опорного напряжения для разрабатываемого устройства следует учитывать не только основные параметры - температурный коэффициент напряжения (ТКН), коэффициент стабилизации по входному напряжению, коэффициент стабилизации по току нагрузки, долговременная нестабильность (временной дрейф), ток потребления, но и дополнительные параметры, так как в некоторых случаях решающее значение будут иметь именно они.
Дополнительные параметры для всех источников опорного напряжения:
- коэффициент передачи по переменному току
- коэффициент подавления помех с шины питания (PSRR)
- время установления после включения/ выключения
- шум
- допустимая ёмкость нагрузки
Для последовательных ИОН: «ток холостого хода» (аналогичен «току потребления»), ток через вывод земли.
Для параллельных ИОН: «минимальный рабочий ток», собственное падение напряжения.
В системе обозначений источников опорного напряжения Texas Instruments можно выделить две структуры: с указанием напряжения стабилизации сразу после класса ТКН или после обозначения корпуса прибора (рис.3 и рис.4):
Рис.3. 1 вариант обозначений источников опорного напряжения Texas Instruments
Рис.4. 2 вариант обозначений источников опорного напряжения Texas Instruments
Компания Texas Instruments выпускает универсальные и специализированные источники опорного напряжения:
| Серия | Напряжение стабилизации, В |
Рабочий/ Выходной ток/ Ток потребления, мА |
ТКН, ppm/°C | Диапазон рабочих температур, °С |
Последовательный/ параллельный |
Корпус | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LM4040 |
2,048; 2,5; 3,0; 4,096; 5,0;
8,192; 10,0
|
0,045…15 / - /-
|
Макс. 0,1%, 100 ppm/°C
|
-40…+85,
-40…+125 |
параллельный | SOT-23, SC-70 |
|
| LM4041 |
1,225; 1,225…10
|
0,045…12 / - /-
|
Макс. 0,1%, 100 ppm/°C
|
-40…+85,
-40…+125 |
параллельный | SOT-23, SC-70, TO-92 |
Малошумящий 20мкВ (скв., тип.) |
| LM4050 |
2,048; 2,5; 4,096; 5,0;
8,192; 10,0
|
0,06…15 / - / -
|
Макс. 0,1%, 50 ppm/°C
|
-40…+85,
-40…+125 |
параллельный | SOT-23 | |
| LM4051 |
1,225; 1,225…10
|
0,06…12 / - /-
|
Макс. 0,1%, 50 ppm/°C
|
-40…+85
-40…+125 |
параллельный | SOT-23 | Малошумящий 20мкВ (скв., тип.) |
| LM4120 |
1,8; 2,048; 2,5; 3,0; 3,3;
4,096; 5,0
|
-/ 5 / 0,002…0,16
|
Макс. 0,2%, 50 ppm/°C
|
-40…+85
|
последовательный | SOT-23-5 | Вывод разрешения работы |
| LM4128 |
1,8; 2,048; 2,5; 3,0; 3,3;
4,096
|
-/ 20 / 0,003…0,060
|
Макс. 0,1%, 75 ppm/°C
|
-40…+125
|
последовательный | SOT-23-5 | Вывод разрешения работы |
| LM4132 |
1,8; 2,048; 2,5; 3,0; 3,3;
4,096
|
-/ 20 / 0,003…0,060
|
Макс. 0,05%, 10 ppm/°C
|
-40…+125
|
последовательный | SOT-23-5 | Вывод разрешения работы |
| LM4140 |
1,024; 1,25; 2,048; 2,50;
4,096
|
-/ 20 / 0,001…0,23
|
Макс. 0,1%, 3 ppm/°C
|
0…+70
|
последовательный | SOIC-8 | Вывод разрешения работы |
| LM4431 |
2,50
|
0,1…15 / - / -
|
Макс. ±2,0%, 30 ppm/°C
|
0…+70
|
параллельный | SOT-23 | |
| LM431 |
2,495; 2,5
|
0,002…10 / - /-
|
Макс. 0,1%, 50 ppm/°C
|
0…+70,
-40…+85 |
параллельный | SOIC-8, SOT 23, TO-92 |
Малое время установления после включения |
| TL431 |
2,5…36
|
1…100 / - /-
|
Макс. 2%
|
0…+70,
-40…+85, -40…+125 |
параллельный | SOIC-8, SOT-89, TO-92, SOT23-5, SOT23-3, SC-70, TO-252 |
Малое время установления после включения |
| LM4431 |
2.50
|
0,1…15
|
±30 ppm/°C
|
0…+70
|
параллельный | SOT-23 | Без выходного конденсатора |
Продукцию компании Вы можете заказать, сделав заявку:
- через Интернет-магазин на сайте www.promelec.ru компании "Промэлектроника";
- по электронному почтовому адресу order@promelec.ru;
- с помощью мобильного приложения Promelec;
- по факсу (343) 245-33-28;
- связавшись с нами по телефону: (343) 372-92-27;
- в любом из наших филиалов;
- по единому телефону отдела продаж: 8 800 1000 321.
Последние новости - одной лентой: 