3.7基准参考电压源的选择
大多数数字电路、混合信号和模拟电路需要使用电压基准源，因此了解基准源的工作原理、参数和选择方法，对於系统设计是一个很重要的。本节比较了齐纳二极管、隐埋齐纳二极管和带隙电压基准三种电压基准源的优点和缺点，列出了使用时潜在的问题，介绍了它们的应用范围。讨论了在设计系统时，选择电压基准源需要考虑的问题。
3.7.1基准源的类型
基准源主要有齐纳二极管、隐埋齐纳二极管和带隙电压基准三种，它们都可以设计成两端并联式电路或者三端串联式电路。齐纳二极管是工作在反向偏置的二极管，需要一个串联的限流电阻。在要求高精度和低功耗的情况下，齐纳二极管通常是不适合的。例如，BZX84C2V7LT1齐纳二极管的标称输出电压Vout是2.5V，有±8%的公差，各个器件之间的输出电压会在2.3V到2.7V的范围内变化。
理想的电压基准源应该是内阻为零，不论电流是流进去还是流出来，都应当保持输出电压恒定。内阻为零的基准源是不存在的，然而内阻只有毫欧数量级的基准源是可以做得到的。齐纳二极管的内阻较大，电流为5mA时内阻为100Ω，1mA时600Ω。齐纳二极管在电压箝位电路中很有用，它们的箝位电压范围宽，从2V至200V，功率可以从几毫瓦到几瓦。表1比较了这三种电压基准源的优点、缺点，列出了使用时潜在的问题。
表3.7.1. 三种电压基准源的比较
注1：带隙半导体、直接带隙和间接带隙
ZnO是一种直接带隙半导体材料，为什么说它是直接带隙的？直接带隙会导致它有什么样的特点？
直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。
间接带隙半导体材料导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量，还要改变动量。
间接带隙半导体材料导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中不同位置。电子在k状态时的动量是（h/2pi）k，k不同，动量就不同，从一个状态到另一个必须改变动量。
采用带隙半导体材料制造的电压基准源温度稳定性好！
3.7.2电压基准源的选择
选择电压基准源时，应当针对系统的要求，综合考虑电压基准源的技术指标。电压基准源的技术指标很多，主要的指标是：
★初始精度
★输出电压温度漂移
★提供电流以及吸入电流的能力
★静态电流
★长期稳定性
★输出电压温度迟滞
★噪音
★此外还有价格。
噪音是无法补偿的误差，因而基准源的噪音应当低。对于16位分辨率的数字系统，它的LSB值为1/65536，如果ADC是16位，满量程输入是0到5V，它能分辨的输入是1LSB，大约为76.3μV。可以选用MAX6150（35μVP-P），MAX6250（3μVP-P）
和MAX6350（3μVP-P）这些低噪音器件，他们的噪声低于16位系统的1LSB。另一个方法是用过采样，再取平均值，这个方法的缺点是要占用更多的处理器资资源，增加系统的成本。
输出电压温度迟滞现象（THYS）也是一个不能修正的误差。THYS是25℃温度下，由于温度从热到冷，然后从冷到热变化时引起的输出电压的变化。它的幅度与温度变化的大小成正比。在很多情况下，THYS误差是不重复的，它与电路设计及封装有关。例如，3脚SOT23封装的MAX6001的THYS典型值是130ppm，但是同样的IC（MAX6190）在更大，更稳定的SO-8封装中，它的THYS只有75ppm。
温度漂移通常是可以修正的误差，因为它是可重复的。高分辨率系统无论如何都需要补偿。对一个5V，16位系统，如果要求在整个商用温度范围（0～70℃，以25℃为基准点）保持±1LSB。那麽基准源的漂移必须小于1ppm/℃，ΔV=1ppm/℃×5V×45℃=255μV。因此1ppm/℃的性能仅适用于整个商用温度范围内的14位系统。
长期稳定性（LTS）给出了某一种封装或某类器件中潜在的硅片应力或离子迁移的程度。注意在温度和湿度处在极端状态下，电路板清洁度对此参数有很大的影响。还要注意LTS仅在25℃基准温度下有效。
电压基准源流出和吸入电流的能力是另一个重要参数。大多数应用只需要基准源对负载供出电流。但是考虑到许多基准源不能吸入电流，如果偏置电流和漏电流超过基准源的吸入电流能力，结果会导致输出电压明显地向上漂。另外，还需注意基准源的带负载能力，ADC和DAC所需的典型基准源电流从几十微安（如MAX1110）到十毫安（如AD7886）。MAX6101-MAX6105能提供5mA电流，吸入电流达2mA，对于较大的负载，可选用MAX6225/MAX6241/MAX6250基准源，这些芯片能提供15mA电流。
系统设计时，需要在成本、尺寸、精度、功耗等方面达到折衷平衡，有时采用较贵器件的系统，虽然元器件成本较高，但是如果设计合理，在生产线上只需很少的补偿和校准。
并联型基准源与齐纳二极管比较，并联基准电源功耗低、精度高、尺寸小。在输出电流从100μA至50MA的全部范围内的初始精度优於1.5%。图1中的MAX6330是一个并联基准源，它具有上电复位输出（图1）。参看图1，对於并联电压基准
源，在选择电阻RS时，应考虑以下因素：输入电压范围VIN；稳定电压VSHUNT；输出电流范围ILOAD；最小并联工作电流ISHUNT。注意，电流IIN总是等於最大负载电流加上并联工作电流（ILOAD+ISHUNT）。
图1.并联电压基准源
3.6.3 基准芯片举例MAX6350
常用开关电源芯片大 全
常用开关电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源 1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596 18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725 26.低功耗升压电荷泵LT1751
27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT1765 28.大电流升压转换器LT1935 29.高效升压式电荷泵LT1937 30.高压输入降压式电源转换器LT1956 31.1.5A升压式电源转换器LT1961 32.高压升/降压式电源转换器LT3433 33.单片3A升压式DC-DC电源转换器LT3436 34.通用升压式DC-DC电源转换器LT3460 35.高效率低功耗升压式电源转换器LT3464 36.1.1A升压式DC-DC电源转换器LT3467 37.大电流高效率升压式DC-DC电源转换器LT3782 38.微型低功耗电源转换器LTC1754 39.1.5A单片同步降压式稳压器LTC1875 40.低噪声高效率降压式电荷泵LTC1911 41.低噪声电荷泵LTC3200/LTC3200-5 42.无电感的降压式DC-DC电源转换器LTC3251 43.双输出/低噪声/降压式电荷泵LTC3252 44.同步整流/升压式DC-DC电源转换器LTC3401 45.低功耗同步整流升压式DC-DC电源转换器LTC3402 46.同步整流降压式DC-DC电源转换器LTC3405 47.双路同步降压式DC-DC电源转换器LTC3407 48.高效率同步降压式DC-DC电源转换器LTC3416 49.微型2A升压式DC-DC电源转换器LTC3426 50.2A两相电流升压式DC-DC电源转换器LTC3428 51.单电感升/降压式DC-DC电源转换器LTC3440 52.大电流升/降压式DC-DC电源转换器LTC3442 53.1.4A同步升压式DC-DC电源转换器LTC3458 54.直流同步降压式DC-DC电源转换器LTC3703 55.双输出降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3736 56.降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3770
TL431可调电压基准的接法 TL431是一个小个头（如同普通小三极管封装）而又便宜的可调电压基准芯片。具体的参数大家可以参考其pdf文档说明,这里给出其两种最常用的接法。 1.这种接法提供 2.5V基准电压,简单适用。 2.该接法可以提供一个可以调节的基准电压。电压输出为2.5×（1＋R2/R1）。
TL431的几种基本用法 TL431的几种基本用法 作者：Panic2006年10月9日 TL431作为一个高性价比的常用分流式电压基准，有很广泛的用途。这里简单介绍一下TL431常见的和不常见的几种接法。 图(1)是TL431的典型接法，输出一个固定电压值，计算公式是：Vout = (R1 +R2)*2.5/R2， 同时R3的数值应该满足1mA < (Vcc-Vout)/R3 < 500mA 当R1取值为0的时候，R2可以省略，这时候电路变成图(2)的形式，TL431在这里相当于一个2.5V稳压管。 利用TL431还可以组成鉴幅器，如图(3)，这个电路在输入电压Vin < (R1+R2) *2.5/R2 的时候输出Vout为高电平，反之输出接近2V的电平。需要注意的是当Vin在(R1+R2)*2.5/R2附近以微小幅度波动的时候，电路会输出不稳定的值。
TL431可以用来提升一个近地电压，并且将其反相。如图(4)，输出计算公式为：Vout = ( (R1+R2)*2.5 - R1*Vin )/R2 特别的，当R1 = R2的时候，Vout = 5 - Vin。这个电路可以用来把一个接近地的电压提升到一个可以预先设定的范围内，唯一需要注意的是TL431的输出范围不是满幅的。 TL431自身有相当高的增益（我在仿真中粗略测试，有大概46db），所以可以用作放大器。 图(5)显示了一个用TL431组成的直流电压放大器，这个电路的放大倍数由R1和Rin决定，相当于运放的负反馈回路，而其静态输出电压由R1和R2决定。这个电路的优点在于，它结构简单，精度也不错，能够提供稳定的静态特性。缺点是输入阻抗较小，Vout的摆幅有限。
电压、电位、电动势及其参考方向 1.电压的一般含义 金属导体中有许许多多的自由电子，在没有外加电场作用时，这些自由电子的运动时无规则的，则不能形成电流。要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场，电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。电场力移动电荷就对电荷做了功。它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入电压这个物理量。 电压的定义为：电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。电压通常用U 表示。 设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W 则 Q W U ab ab = （1-3） 式中 ab W ——电场力所做的功，单位为焦耳，J ； Q ——被移动正电荷的电量，单位为库仑，C ； ab U ——电路中a 、b 两点间的电压，单位为伏特，V 。 它的大小可以这样理解：如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ，则该两点的电压为1V 。 电压的单位有：伏特（V ）、千伏（kV ）、毫伏（mV ）、微伏（μV ）。它们之间的关系为： 3110kV V =， 3110mV V -=， 6110V V μ-= 与电流一样，把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母“U ”表示；把实际方向随时间变化的电压称为交表电压，用小写字母“u ”表示。 2.电位 在电路中可取任一点为参考点，如选择0点为参考点，则由某点a 到参考点0的电压u a0，称为a 点的电位，用Va 表示。电位参考点可以任意选取，一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。在一个电路中，一旦参考点确定后，电路中其余各点的电位也就确定了。电位的SI 单位也是伏特。 电压和电位的关系为：a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差，即 ab a b U V V =- （1-4） 由式（1-4）可知，如果ab U >0，当Q >0时ab W >0，电场力做正功，电荷减少能量。所以正电荷由a 点移到b 点，即减少能量，则a 点为高电位，b 点为低电位；反之，如果增加或获得能量，则a 点为低电位，b 点为高电位。正电荷在电路中移动时，电能的增或减反映电位的升高或降低，即电压升或电压降。
常用电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596
18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725 26.低功耗升压电荷泵LT1751 27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT1765 28.大电流升压转换器LT1935 29.高效升压式电荷泵LT1937 30.高压输入降压式电源转换器LT1956 31.1.5A升压式电源转换器LT1961 32.高压升/降压式电源转换器LT3433 33.单片3A升压式DC-DC电源转换器LT3436 34.通用升压式DC-DC电源转换器LT3460 35.高效率低功耗升压式电源转换器LT3464 36.1.1A升压式DC-DC电源转换器LT3467 37.大电流高效率升压式DC-DC电源转换器LT3782 38.微型低功耗电源转换器LTC1754 39.1.5A单片同步降压式稳压器LTC1875
电压基准芯片的参数解析及应用技巧 电压基准芯片是一类高性能模拟芯片，常用在各种数据采集系统中，实现高精度数据采集。几乎所有电压基准芯片都在为实现“高精度”而努力,但要在各种不同应用场合真正实现高精度，则需要了解电压基准的内部结构以及各项参数的涵义，并要掌握一些必要的应用技巧。 电压基准芯片的分类 根据内部基准电压产生结构不同，电压基准分为：带隙电压基准和稳压管电压基准两类。带隙电压基准结构是将一个正向偏置PN结和一个与VT（热电势）相关的电压串联，利用PN结的负温度系数与VT的正温度系数相抵消实现温度补偿。稳压管电压基准结构是将一个次表面击穿的稳压管和一个PN结串联，利用稳压管的正温度系数和PN结的负温度系数相抵消实现温度补偿。次表面击穿有利于降低噪声。稳压管电压基准的基准电压较高(约7V)；而带隙电压基准的基准电压比较低，因此后者在要求低供电电压的情况下应用更为广泛。 根据外部应用结构不同，电压基准分为：串联型和并联型两类。应用时，串联型电压基准与三端稳压电源类似，基准电压与负载串联；并联型电压基准与稳压管类似，基准电压与负载并联。带隙电压基准和稳压管电压基准都可以应用到这两种结构中。串联型电压基准的优点在于,只要求输入电源提供芯片的静态电流，并在负载存在时提供负载电流；并联型电压基准则要求所设置的偏置电流大于芯片的静态电流与最大负载电流的总和，不适合低功耗应用。并联型电压基准的优点在于，采用电流偏置，能够满足很宽的输入电压范围，而且适合做悬浮式的电压基准。 电压基准芯片参数解析 安肯（北京）微电子即将推出的ICN25XX系列电压基准，是一系列高精度，低功耗的串联型电压基准，采用小尺寸的SOT23-3封装，提供1.25V、2.048V、2.5V、3.0V、3.3V、4.096V输出电压,并提供良好的温度漂移特性和噪声特性。
MC1403简介 MC1403是低压基准芯片。一般用作8～12bit的D/A芯片的基准电压等一些需要基本精准的基准电压的场合。 输出电压: 2.5 V ＋/- 25 mV 输入电压范围: 4.5 V to 40 V 输出电流: 10 mA 芯片引脚图： .........+--+--+--+ ...Vin.|1.+---+.8|.NC .Vout.|2..........7|.NC .GND.|3..........6|.NC ....NC.|4..........5|.NC .........+---------+ 因为输出是固定的，所以电路很简单。就是Vin接电源输入，GND 接底，Vout加一个0.1uf~1uf的电容就可以了。Vout一般用作8～12bit的D/A芯片的基准电压。 MC1403是美国摩托罗拉公司生产的高准确度、低温漂、采用激光修正的带隙基准电压源，国产型号为5G1403和CH1403。它采用
DIP－8封装，引脚排列如图7-1-2所示。UI＝＋4.5V～＋15V，UO ＝2.500V（典型值），αT可达10×10－6/℃。为了配8P插座，还专门设置了5个空脚。其输出电压UO＝Ug0(R3＋R4)/R4＝ 1.205× 2.08＝＋2.5V。 MC1403的输入-输出特性 输入电压UI／V 10 9 8 7 6 5 4.5 输出电压UO／V 2.5028 2.5028 2.5028 2.5028 2.5028 2.5028
2.5027 当UI从10V降至4.5V时，UO只变化0.0001V，变化率仅为－0.0018％。
电压基准源的选择 在DAC和DAC里面都有电压基准源，它可以是芯片内部提供的基准也可以是外接的电压基准芯片。 基准源的类型 两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。齐纳基准源通常采用两端并联拓扑；带隙基准源通常采用三端串连拓扑。选择依据如下表： 并联结构的齐纳基准与串联结构的带隙基准的对照表。 表1.电压基准对照表 齐纳二极管缺点: 1)精确度达不到高精度应用的要求，而且，很难胜任低功耗应用的要求。例如： BZX84C2V7LT1，它的击穿电压，即标称基准电压是2.5V，在2.3V至2.7V 之间变化，即精确度为±8%，这只适合低精度应用。 2)齐纳基准源的另一个问题是它的输出阻抗。上例中器件的内部阻抗为5mA 时100Ω和1mA时600Ω。非零阻抗将导致基准电压随负载电流的变化而发生变化。选择低输出阻抗的齐纳基准源将减小这一效应。 所以在高精度应用的场合通常用带隙基准源。如14bit，210MSPS（刷新速率 UpDate Rate）的DAC9744内部就带一个2.1V的带隙基准源。
AD9744内部基准源配置 AD9744外部基准源配置 AD9744基准源配置管脚 （这个是AD9742的基准源配置管脚，AD9744的我怀疑错了，AD9742是与AD9744同系列的，一样管脚，只是AD9742是12bit，AD9744 16bit） REFLO——内部参考基准源地端。当使用内部1.2V参考基准源时，接AGND。当使用外部参考源时，接AVDD REFIO——参考基准源输入输出/输入端。 REFLO=AVDD，内部参考基准源无效，REFIO用作外部参考基准源输入。 REFLO=AGND=ACOM，REFIO用作内部基准源1.2V输出（100nA），REFIO 接0.1μF接ACOM(AGND)。
常用芯片型号大全 4N35/4N36/4N37 "光电耦合器" AD7520/AD7521/AD7530/AD7521 "D/A转换器" AD7541 12位D/A转换器 ADC0802/ADC0803/ADC0804 "8位A/D转换器" ADC0808/ADC0809 "8位A/D转换器" ADC0831/ADC0832/ADC0834/ADC0838 "8位A/D转换器" CA3080/CA3080A OTA跨导运算放大器 CA3140/CA3140A "BiMOS运算放大器" DAC0830/DAC0832 "8位D/A转换器" ICL7106,ICL7107 "3位半A/D转换器" ICL7116,ICL7117 "3位半A/D转换器" ICL7650 "载波稳零运算放大器" ICL7660/MAX1044 "CMOS电源电压变换器" ICL8038 "单片函数发生器" ICM7216 "10MHz通用计数器" ICM7226 "带BCD输出10MHz通用计数器" ICM7555/7555 CMOS单/双通用定时器 ISO2-CMOS MT8880C DTMF收发器 LF351 "JFET输入运算放大器" LF353 "JFET输入宽带高速双运算放大器" LM117/LM317A/LM317 "三端可调电源" LM124/LM124/LM324 "低功耗四运算放大器" LM137/LM337 "三端可调负电压调整器" LM139/LM239/LM339 "低功耗四电压比较器"
LM158/LM258/LM358 "低功耗双运算放大器" LM193/LM293/LM393 "低功耗双电压比较器" LM201/LM301 通用运算放大器 LM231/LM331 "精密电压—频率转换器" LM285/LM385 微功耗基准电压二极管 LM308A "精密运算放大器" LM386 "低压音频小功率放大器" LM399 "带温度稳定器精密电压基准电路" LM431 "可调电压基准电路" LM567/LM567C "锁相环音频译码器" LM741 "运算放大器" LM831 "双低噪声音频功率放大器" LM833 "双低噪声音频放大器" LM8365 "双定时LED电子钟电路" MAX038 0.1Hz-20MHz单片函数发生器 MAX232 "5V电源多通道RS232驱动器/接收器" MC1403 "2.5V精密电压基准电路" MC1404 5.0v/6.25v/10v基准电压 MC1413/MC1416 "七路达林顿驱动器" MC145026/MC145027/MC145028 "编码器/译码器" MC145403-5/8 "RS232驱动器/接收器" MC145406 "RS232驱动器/接收器"
产生稳定电压的基准电压元件 技术分类：电源技术 | 2010-12-28 Paul Rako，EDN技术编辑: EDN China 基准电压元件是低输出功率的线性稳压电源，它提供一个固定的（或恒定的）电压，而与器件负载、电源变动、温度变化以及时间无关。基准电压元件遍布于电源稳压器、数据采集系统、ADC、DAC，以及其它各种测量与控制系统中。虽然基准电压元件无处不在，但性能却有很大不同。例如，一款用于计算机电源的稳压器可能要将其值稳定在标称值附近的几个百分点以内，而实验室基准电压元器件的精度与稳定性要以百万分之一计。 几十年前的基准电压元器件提供的初始精度只有±10%，而现代的基准电压IC可以提供100 ppm（即0.01%）的初始精度。Analog Devices公司应用工程经理Reza Moghimi指出：“我们试图要让器件对线路、负载和温度的变动不敏感，以用于工业、科研与医疗市场中高要求的任务。”这些市场中的专业公司也可以很容易地进入对精度要求很严格军用市场与汽车市场。] 稳压芯片亦有串联与并联之分（图1与参考文献1）。串联稳压器有两只分别用于输入电源与地的管脚；第三只管脚输出一个固定的或可调的电压。双端并联稳压器工作在一个限流的固定电压下。实际上每个稳压器采用的都是并联架构，因为一个串联基准电压元件也不过是一个并联基准电压元件加上一个电流馈送电路和一个缓冲输出。
在电子业的早期，工程师们是采用霓虹辉光管作基准电压元件（图2）。霓虹辉光管是一个有两只导电端子的玻璃容器，其中填充了稀薄的惰性气体（具有类似特性的化学元素）。在标准情况下，惰性气体都是无嗅、无色的单原子气体，化学活性低。自然界存在的六种惰性气体是：氦、氖、氩、氪、氙和氡。当在这些气体上施加66V?200V的直流电压时，它们会被电离。一旦发生了离子击穿，则辉光管两侧的电压就降至直流48V?80V的维持电压。如果跨辉光管的电压跌至低于这个维持电压，灯就会熄灭，必须再次为其施加离子击穿电压，使之发光（图3）。一只霓虹辉光管工作时通过的电流低至10A?12A，或1 pA。1996年，Signalite做出了可以在±0.5V内稳压的辉光管（参考文献2）。 不过到了20世纪70年代，齐纳二极管（为并联式基准电压元件）取代了这些冷阴极辉光管（图4）。齐纳二极管的名称源于研究者Clarence Zener，他发现了这个效应（参考文献3）。虽然一些工程师将齐纳二极管看作雪崩二极管，但这两种二极管的物理原理并不相同（参考文献4、5、6）。齐纳击穿源于通过一个PN结产生量子力学隧道效应的电荷载流子。这种击穿出现在重掺杂的节点。PN结上的大电场加速电荷载流子，使之形成雪崩击穿。这些高速载流子造成碰撞电离，随之又造成了电荷载流子的倍增。这种效应出现在轻掺杂的PN结。齐纳二极管制造商通过改变PN
LM236D-2-5：2.5V基准电压源 400uA~10mA宽工作电流 LM236DR-2-5：2.5V基准电压源 400uA~10mA宽工作电流 LM236LP-2-5：2.5V基准电压源 400uA~10mA宽工作电流 LM285D-1-2：微功耗电压基准. 10uA~20mA宽工作电流 LM285D-2-5：微功耗电压基准. 10uA~20mA宽工作电流 LM285LP-2-5：微功耗电压基准. 10uA~20mA宽工作电流 LM336BD-2-5：2.5V基准电压源. 10uA~20mA宽工作电流 LM336BLP-2-5：2.5V基准电压源 LM385BD-1-2：1.2V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385BD-2-5：2.5V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385BLP-1-2：1.2V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流LM385BLP-2-5：2.5V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流LM385BPW-1-2：微功耗电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385BPW-2-5：微功耗电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385D-1-2：1.2V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385DR-1-2：1.2V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385DR-2-5：2.5V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385LP-2-5：2.5V精密电压基准. 15uA~20mA宽工作电流 LM385PW-1-2：1.2V微功率基准电压源. 15uA~20mA宽工作电流LM385PW-2-5：2.5V微功率基准电压源. 15uA~20mA宽工作电流REF02AP：+5V精密电压基准 REF02AU：+5V精密电压基准 REF02BP：+5V精密电压基准 REF02BU：+5V精密电压基准 REF1004I-2.5：+2.5V精密电压基准 REF102AP：10V精密电压基准 REF102AU：10V精密电压基准 REF102BP：10V精密电压基准 REF200AU：双电流基准 REF2912AIDBZT：1.2V电压基准 REF2920AIDBZT：2V电压基准 REF2925AIDBZT：2.5V电压基准 REF2930AIDBZT：3V电压基准 REF2933AIDBZT：3.3V电压基准 REF2940AIDBZT：4V电压基准 REF3012AIDBZT：1.25V,50ppm/℃,50uASOT23-3封装电压基准REF3020AIDBZT：2.048V,50ppm/℃,50uASOT23-3封装电压基准REF3025AIDBZT：2.5V,50ppm/℃,50uASOT23-3封装电压基准
5v 3.3 1.2 1.5 1.8 2.5V稳压电源芯片大全LM317LZ 1.2V to 37V三端正可调稳压器(0.1A) LM317T 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM317K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM133K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM333K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM337K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A) LM337T 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A) LM337LZ 三端可调-1.2V to -37V稳压器(0.1A) LM150K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) LM350K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) LM350T 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) LM138K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338T 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM336-2.5 2.5V精密基准电压源 LM336-5.0 5.0V精密基准电压源 LM385-1.2 1.2V精密基准电压源 LM385-2.5 2.5V精密基准电压源
LM399H 6.9999V精密基准电压源 LM431ACZ 精密可调2.5V to 36V基准稳压源LM723 高精度可调2V to 37V稳压器 LM105 高精度可调4.5V to 40V稳压器 LM305 高精度可调4.5V to40V稳压器 MC1403 2.5V基准电压源 MC34063 DC-DC直流变换器 SG3524 脉宽调制开关电源控制器 TL431 精密可调2.5V to 36V基准稳压源 TL494 脉宽调制开关电源控制器 TL497 频率调制开关电源控制器 TL7705 电池供电/欠压控制器
基准电压芯片 lm236d-2-5:2.5v基准电压源400ua~10ma宽工作电流lm236dr-2-5:2.5v基准电压源400ua~10ma宽工作电流lm236lp-2-5:2.5v基准电压源400ua~10ma宽工作电流lm285d-1-2:微功耗电压基准.10ua~20ma宽工作电流 lm285d-2-5:微功耗电压基准.10ua~20ma宽工作电流 lm285lp-2-5:微功耗电压基准.10ua~20ma宽工作电流 lm336bd-2-5:2.5v基准电压源.10ua~20ma宽工作电流lm336blp-2-5:2.5v基准电压源 lm385bd-1-2:1.2v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流lm385bd-2-5:2.5v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流lm385blp-1-2:1.2v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流lm385blp-2-5:2.5v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流lm385bpw-1-2:微功耗电压基准.15ua~20ma宽工作电流
lm385bpw-2-5:微功耗电压基准.15ua~20ma宽工作电流 lm385d-1-2:1.2v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流 lm385dr-1-2:1.2v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流 lm385dr-2-5:2.5v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流 lm385lp-2-5:2.5v精密电压基准.15ua~20ma宽工作电流 lm385pw-1-2:1.2v微功率基准电压源.15ua~20ma宽工作电流lm385pw-2-5:2.5v微功率基准电压源.15ua~20ma宽工作电流ref02ap:+5v精密电压基准 ref02au:+5v精密电压基准 ref02bp:+5v精密电压基准 ref02bu:+5v精密电压基准 ref1004i-2.5:+2.5v精密电压基准 ref102ap:10v精密电压基准 ref102au:10v精密电压基准 ref102bp:10v精密电压基准
基准电压总结 通常AD/DA芯片都有两个电压输入端，一个是Vcc，一个是Vref，上图所示的芯片是DAC0832，Vcc是芯片的工作电压，Vref是DA转换的基准电压，AD/DA芯片对Vcc 的要求不是很高，但对基准电压Vref的要求就比较高。 S12的VRH引脚就是AD转换的基准电压输入端，在最小系统板上通过0Ω电阻和Vcc连在了一起。 一、什么叫基准电压 我们知道，AD/DA转换时需要一个电压参考值，而且要求这个参考值要稳定，这个稳定的电压参考值就叫做基准电压。比如AD（8位）转换时，假设参考电压时5V，输入量是2V，则转换后得到的数字量就是(2/5)*255=102。 二、智能车制作过程中遇到的问题 最开始我们组是利用LM2940稳压芯片输出的5V电压作为S12芯片内部AD转换的电压参考值，但采集回来的电磁信号AD值时常出现跳变，为什么？经过排除其他原因后，我们发现原因就在于基准电压不稳定，夸张地举个例子（8位AD），假设参考电压是5V，采集到的电磁模拟信号是2V，那么得到的数字量是102，但是由于某种原因参考电压突然变为4V，那么得到的数字量就突变为127，转换不准确，使得S12单片机产生误动作，要是时常发生这类突变，后果可想而知，车子根本跑不了！！！ 三、LM2940与MC1403芯片 通过上面举的例子，我想说的是，LM2940输出的5V电压并非稳定，因为LM2940属于功率型稳压芯片，就是说其输出的电压会受流过LM2940的电流的影响，电流短时间发生较大变化时，其输出电
压也会相应发生变化（1V以内，典型值是0.5V），由于挂在LM2940上的负载较多，电流值变化较大，也就是说输出电压也会变化，而AD转换需要的却是一个稳定的参考电压，显然LM2940无法满足这个条件，因此AD值跳变是肯定的； 那么用哪个芯片作为基准电压更为恰当呢，答案肯定是有很多的，我们后来采用的芯片是MC1403，其输出电压很稳定，输出电压值为2.5V，关键在于即使输入电压变化较大，MC1403的输出误差也在1%以内，显然这可以满足我们AD转换所需基准电压的要求。下图是MC1403芯片的一个简介。 但是，2.5V作为基准电压显然是太低啦，因此我们需要对其进行升压，利用运算放大器的放大功能，采用的运算放大器是LMV358，电路图如下：
常用开关电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源 1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596 18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725 26.低功耗升压电荷泵LT1751
27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT1765 28.大电流升压转换器LT1935 29.高效升压式电荷泵LT1937 30.高压输入降压式电源转换器LT1956 31.1.5A升压式电源转换器LT1961 32.高压升/降压式电源转换器LT3433 33.单片3A升压式DC-DC电源转换器LT3436 34.通用升压式DC-DC电源转换器LT3460 35.高效率低功耗升压式电源转换器LT3464 36.1.1A升压式DC-DC电源转换器LT3467 37.大电流高效率升压式DC-DC电源转换器LT3782 38.微型低功耗电源转换器LTC1754 39.1.5A单片同步降压式稳压器LTC1875 40.低噪声高效率降压式电荷泵LTC1911 41.低噪声电荷泵LTC3200/LTC3200-5 42.无电感的降压式DC-DC电源转换器LTC3251 43.双输出/低噪声/降压式电荷泵LTC3252 44.同步整流/升压式DC-DC电源转换器LTC3401 45.低功耗同步整流升压式DC-DC电源转换器LTC3402 46.同步整流降压式DC-DC电源转换器LTC3405 47.双路同步降压式DC-DC电源转换器LTC3407 48.高效率同步降压式DC-DC电源转换器LTC3416 49.微型2A升压式DC-DC电源转换器LTC3426 50.2A两相电流升压式DC-DC电源转换器LTC3428 51.单电感升/降压式DC-DC电源转换器LTC3440 52.大电流升/降压式DC-DC电源转换器LTC3442 53.1.4A同步升压式DC-DC电源转换器LTC3458 54.直流同步降压式DC-DC电源转换器LTC3703 55.双输出降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3736 56.降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3770
1.2 电流和电压的参考方向
1.电流及其参考方向
（1）电流：带电粒子有规则的定向运动。 （2）电流强度: 描述带电粒子定向移动的强弱,
大小等于单位时间通过某一截面的电荷（电量）。
“电流强度”简称“电流”，记为“ i ”或者“I ” 。
交流 电流
直流
方向随时间变化 方向不随时间变化
Δq dq
i lim
大小随时间变化
Δ0 Δt dt
Δq q 大小不随时间变化 I
Δt t 第 1 页
电流强度单位: A（安培） kA，mA，A
电荷单位: C（库伦）
1个电子的电荷是 1.602×1019C
1C的电荷相当于 1/1.602×1019=6.24×1018个电子
dq i
dt
dq idt
电流强度的其他单位: C/s（库伦/秒） 1A=1C/s
电荷的其他单位: As或mAh 1As=1C 1mAh=3.6C
第2 页
例如：充电电池上标有：2700mAh ，这个指的是电池的容量。 分析：2700mAh=2700 10-3 3600=9720C
如给电流是10mA的负载供电 理想情况下可连续使用：2700mAh/10mA=270h
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关于电流和电荷的单位
安培是国际基本单位，库仑是导出单位。 安培定义：在真空中相距1m的2根无限长平行导线通以相等的 恒定电流，当每米导线上所受作用力为210-7N时，各导线上 的电流为 1A。
按发现的时间“先电荷”,后“电流”
按单位定义“先安培”,“后库伦”
第4 页
LＭ236D－２-５:2.5V基准电压源4００uＡ~10mA宽工作电流?ＬＭ2３6DR-2—５:2、５V基准电压源 4００uA～10ｍA宽工作电流?LM23６LＰ-2—5:2。5V基准电压源4００uA～10mA宽工作电流 LM2８5D－1—2:微功耗电压基准。10uA～20mA宽工作电流?LM285D－2－5:微功耗电压基准. 10uA～20mＡ宽工作电流?LM２85ＬP—2-５:微功耗电压基准. １0uA~20ｍA宽工作电流?LM３３6BD—2－5:2.5V基准电压源。10uＡ~20ｍＡ宽工作电 流?LM33６ＢLP-2－5:2。5V基准电压源?LM３８5ＢD—1—2:1.2V精密电压基准、15uＡ~20ｍA宽工作电流 ＬM3８5BD-２-５:2。5Ｖ精密电压基准. 15uA～20mA宽工作电流?LＭ385BLＰ—1—2:1.2Ｖ精密电压基准. 1５uA~20mA宽工作电流 ＬM385ＢLＰ—２-5:2。5Ｖ精密电压基准、 15uA～２0mA宽工作电流?LM385ＢＰW －１—2:微功耗电压基准、15uA~20ｍＡ宽工作电流?ＬＭ３85BPW—2-５:微功耗电压基准. 15uＡ～２0mA宽工作电流 LM385D－1－2:1.2Ｖ精密电压基准。 15ｕA~2０mA宽工作电流?LM３85DR—1—2:1.2V精密电压基准。１5uA~２0mA宽工作电流 ＬＭ385DR-2－5:2、５V精密电压基准、 15ｕA～20mA宽工作电流?LM38５LＰ－2—５:2、5V精密电压基准. 15uA~20mＡ宽工作电流?LＭ385ＰＷ-1—2:1。2Ｖ微功率基准电压源、15uA～20mＡ宽工作电流 LM385ＰＷ-２-5:2、5Ｖ微功率基准电压源、１5uA~2０ｍA宽工作电流?ＲEＦ0２AP:+５Ｖ精密电压基准 REF02AU:+5V精密电压基准?REＦ02BＰ:+５V精密电压基准 REF02BU:+５V精密电压基准 ＲEF1０04Ｉ-2、5:+2、5V精密电压基准 REF102AP:10V精密电压基准 REF１02AU:１0V精密电压基准?ＲEF102BP:10V精密电压基准?REF２00ＡU:双电流基准?RＥF291２AIDＢZT:1、2V电压基准 ＲEF２920AＩDBZT:2V电压基准?REＦ２９２５ＡIDBZT:2、5V电压基准?REＦ293０ＡIＤBZT:3Ｖ电压基准?REF2933AIDBZT:３。３V电压基准 ＲEF2940AIDBZT:４Ｖ电压基准 ＲEF301２ＡＩDＢZT:1.2５V,50ｐpm/℃,50uASOT23-3封装电压基准 RＥＦ3０2０ＡIＤBZT:２.048Ｖ,50pｐm／℃,50ｕASOT2３—3封装电压基准?ＲＥ F302５AIDBZＴ:2、5V,５0ppｍ/℃,50uASOT２3－３封装电压基准 REF30３3ＡIDBZＴ:3、3Ｖ,5０ppm／℃,50uＡSOT23-３封装电压基准?RＥF3040AＩＤＢZＴ:4.０96Ｖ,50ppｍ/℃,５0ｕASOＴ23－3封装电压基准?REF3１2０ＡIDＢＺＴ:2０ppＭ(最大)100uA,SOT23封装电压基准?ＲEF3133AIDBZT:20ppｍ／℃, 10０ｕA, SＯT2３—3封装3、3V电压基准 TL14３1CD:精密可编程输出电压基准 ＴＬ1431ＣPW:精密可编程输出电压基准?LM３3６BＬP-2-5:2.5Ｖ基准电压源
摘要：电压基准源简单、稳定的基准电压，作为电路设计的一个关键因素，电压基准源的选择需要考虑多方面的问题并作出折衷。本文讨论了不同类型的电压基准源以及它们的关键特性和设计中需要考虑的问题，如精确度、受温度的影响程度、电流驱动能力、功率消耗、稳定性、噪声和成本。 几乎在所有先进的电子产品中都可以找到电压基准源，它们可能是独立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如： 在数据转换器中，基准源提供了一个绝对电压，与输入电压进行比较以确定适当的数字输出。在电压调节器中，基准源提供了一个已知的电压值，用它与输出作比较，得到一个用于调节输出电压的反馈。在电压检测器中，基准源被当作一个设置触发点的门限。 要求什么样的指标取决于具体应用，本文讨论不同类型的电压基准源、它们的关键指标和设计过程中要综合考虑的问题。为设计人员提供了选择最佳电压基准源的信息。 理想情况 理想的电压基准源应该具有完美的初始精度，并且在负载电流、温度和时间变化时电压保持稳定不变。实际应用中，设计人员必须在初始电压精度、电压温漂、迟滞以及供出/吸入电流的能力、静态电流(即功率消耗)、长期稳定性、噪声和成本等指标中进行权衡与折衷。 基准源的类型 两种常见的基准源是齐纳和带隙基准源。齐纳基准源通常采用两端并联拓扑；带隙基准源通常采用三端串连拓扑。 齐纳二极管和并联拓扑 齐纳二极管优化工作在反偏击穿区域，因为击穿电压相对比较稳定，可以通过一定的反向电流驱动产生稳定的基准源。 齐纳基准源的最大好处是可以得到很宽的电压范围，2V到200V。它们还具有很宽范围的功率，从几个毫瓦到几瓦。
齐纳二极管的主要缺点是精确度达不到高精度应用的要求，而且，很难胜任低功耗应用的要求。例如：BZX84C2V7LT1，它的击穿电压，即标称基准电压是2.5V，在2.3V至2.7V之间变化，即精确度为±8%，这只适合低精度应用。 齐纳基准源的另一个问题是它的输出阻抗。上例中器件的内部阻抗为5mA时100Ω和1mA时600Ω。非零阻抗将导致基准电压随负载电流的变化而发生变化。选择低输出阻抗的齐纳基准源将减小这一效应。 埋入型齐纳二极管是一种比常规齐纳二极管更稳定的特殊齐纳二极管，这是因为采用了植入硅表面以下的结构。 作为另一种选择，可以用有源电路仿真齐纳二极管。这种电路可以显著改善传统齐纳器件的缺点。MAX6330就是一个这样的电路。负载电流在10 0μA至50mA范围变化时，具有1.5% (最大)的初始精度。此类IC的典型应用如图1所示。 图1.
电压基准 芯片型号 芯片技术资料 MAX8069 MAX8069: 低电压基准 DS4305 DS4305K DS4305 DS4305K: 可编程电压基准 MAX1358 MAX1359 MAX1360 MAX1358 MAX1359 MAX1360: 16位数据采集器 带有ADC 、DAC 、UPIO 、RTC 、电压监视器和温度传感器 DS4303 DS4303K DS4303 DS4303K: 可编程电压基准 AX6173 MAX6174 MAX6175 MAX6176 MAX6177 MAX6173 MAX6174 MAX6175 MAX6176 MAX6177: 高精度电压基准,带有温度传感器 DS3902 DS3902: 双路、非易失、可变电阻器,带有用户EEPROM MAX6143 MAX6143: 高精度电压基准,带有温度传感器 MAX6037 MAX6037A MAX6037B MAX6037C MAX6037 MAX6037A MAX6037B MAX6037C: 低功耗、固定或可调输出基准,SOT23封装 MAX6043 MAX6043: 精密的高压基准,SOT23封装 MAX6029 MAX6029: 超低功耗、高精度串联型电压基准 MAX6035 MAX6035: 高电源电压、精密电压基准,SOT23封装 MAX6126 MAX6126: 超高精度、超低噪声、串联型电压基准 MAX6133 MAX6133: 3ppm/°C 、低功耗、低压差电压基准 MAX6129 MAX6129: 超低功耗、串联型电压基准 LM4050 LM4051 LM4050 LM4051: 50ppm/°C 、精密的微功耗并联型电压基准,提供多种反向击穿电压 DS3903 DS3903: 三路、128抽头、非易失数字电位器 MAX6034 MAX6034: 精密、微功耗、低压差、SC70串联型电压基准 MAX6033 MAX6033: 超高精度、SOT23封装、串联型电压基准 MAX6138 MAX6138: 0.1%、25ppm 、SC70并联型电压基准,带有多种反向击穿电压 MAX5420 MAX5421 MAX5420 MAX5421: 数字可编程精密分压器,用于PGA MAX5430 MAX5431 MAX5430 MAX5431: ±15V 数字编程精密分压器,用于PGA MAX6018 MAX6018A MAX6018B MAX6018 MAX6018A MAX6018B: 精密的、微功耗、1.8V 电源、低压差、SOT23封装电压基准