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TL431作基准电压源

TL431作基准电压源
TL431作基准电压源

以下是由LM7805构成的5V稳压电源图:

LM7805是常用的三端稳压器,一般使用的是TO-220封装,能提供DC 5V的输出电压,应用范围广,内含过流和过载保护电路。带散热片时能持续提供1A的电流,如果使用外围

器件,它还能提供不通的电压和电流。

TL431作基准电压源的大功率可调稳压电源

浏览108 发布时间08/10/18 TL431是用于稳压电路的精密基准电压集成电路,它的输出电压连续可调,最高可达36V。工作电流最高可达100mA。下图是用TL431作基准电压源,K790场效应管作调整管构成的高精度稳压电源,输出电流可达6A。

电路原理:220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压电路,TL431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管,C5是输出滤波电容器。

稳压过程:当输出电压降低时,f点电位降低,经TL431内部放大使e点电压增高,经K790调整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。从而使输出电压稳定。

限流保护:当输出电流大于6A时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A 以内,从而达到限流的目的。本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,元件参数如图所示。

ADC选择最合适的基准电压源和放大器

如何为您的ADC选择最合适的基准电压源和放大器 主题: 驱动精密ADC:如何为您的ADC选择最合适的基准电压源和放大器? 在线问答: [问:callhxw] 如何评定一颗ADC非线性?丢码? [答:Jing] you can use ADC"s INL and DNL parameter to evaluate the non-linearity and you can also use ENOB parameter to check code loss. Thanks!Generally ENOB releated with ADC"s SNR [2006-2-28 10:32:08] [问:吉星] 在差分输入时,不考虑直流,使用差分放大器和变压器哪个更好.[答:Mariah] Transformer is better for the better noise and distortion performance, especially in very high frequencies. [2006-2-28 10:32:14] [问:Jane Yang] 请问应如何处理板级噪声对于高精度AD的影响?特别是输入部分的噪声? [答:Jing] This is a good question and it"s very difficult to answer. Generally, You should consider all the input noise derived from sensor/AMP/BUFFER. You can also use a LPF to reduce the input noise. Remember the BGP of AMP should be 100x of ADC"s throughput. Thanks! [2006-2-28 10:34:30] [问:石林艳] AD变换的参考基准源很重要,对模拟供电电源和数字供电电源的要求也很高吗 [答:Rui] 模拟供电电源,和数字供电电源相对基准源来说,精度要求相对较低,一般情况下用10uF的电容和0.1uF滤波即可。 [2006-2-28 10:34:31] [问:zcs_1] 请解释一下,分辨率和转换精度之间的区别 [答:Mariah] For conversion accuracy, it involves many aspecs. For example, INL, DNL, offset, gain error. [2006-2-28 10:34:46] [问:Leemour] 對不起能否講一下什麼是:RAIL TO RAIL,這個我一直不太明白。 [答:Xiangquan] 轨到轨指输入轨到轨,或输出轨到轨,具体指的是输入信号或者输出信号的范围基本接近于电源,譬如电源是+-5V,输入信号或输出信号可以达到+-4.9几V以上 [2006-2-28 10:35:25] [问:jlwg] 很多种adi的a/d转换器件都自带有标准电压源,请问是使用器件自带的标准电压源好还是另外使用独立的标准电压源更精确? 另外使用ad7710时,每次转换通道后的第一次转换结果是否是有效的? [答:Troy] Use an independant reference to get the highest accuracy and lowest temperature drift. It depends on how much accuracy your application needs over temperature. [2006-2-28 10:37:14] [问:xwlcba] 您提到驱动AD的运放增益带宽积要求大于100倍采样速率,请问对运放的转换速率有何具体要求? [答:Troy] To get the lowest distortion (THD), we recommend using an amplifier with at least 100x gain-bandwidth product greater than the sample rate. [2006-2-28 10:39:36] [问:bly1979m] 本人最近做了一个项目用于精确测量温度的,就用到了这两种器件!请推荐几款贵司产品?并说说它的大概价格是多少? [答:Jing] It"s depend on the accuracy of your system requirement. I am

带隙基准电压源的设计

哈尔滨理工大学 软件学院 课程设计报告 课程大三学年设计 题目带隙基准电压源设计 专业集成电路设计与集成系统班级集成10-2 班 学生唐贝贝 学号1014020227 指导老师董长春 2013年6月28日

目录 一.课程设计题目描述和要求………………………………………… 二.课程设计报告内容………………………………………………… 2.1课程设计的计算过程…………………………………………. 2.2带隙电压基准的基本原理……………………………………. 2.3指标的仿真验证结果…………………………………………. 2.4 网表文件……………………………………………………… 三.心得体会……………………………………………………………四.参考书目………………………………………………………….

一.课程设计题目描述和要求1.1电路原理图: (1).带隙基准电路 (2).放大器电路

1.2设计指标 放大器:开环增益:大于70dB 相位裕量:大于60度 失调电压:小于1mV 带隙基准电路:温度系数小于10ppm/C ? 1.3要求 1>手工计算出每个晶体管的宽长比。通过仿真验证设计是否正确,是否满足指标的要求,保证每个晶体管的正常工作状态。 2>使用Hspice 工具得到电路相关参数仿真结果,包括:幅频和相频特性(低频增益,相位裕度,失调电压)等。 3>每个学生应该独立完成电路设计,设计指标比较开放,如果出现雷同按不及格处理。 4>完成课程设计报告的同时需要提交仿真文件,包括所有仿真电路的网表,仿真结果。 5>相关问题参考教材第六章,仿真问题请查看HSPICE 手册。 二. 课程设计报告内容 由于原电路中增加了两个BJT 管,所以Vref 需要再加上一个Vbe ,导致最后结果为(ln )8.6M n β??≈,最后Vref 大概为1.2V ,且电路具有较大的电流,可以驱动较大的负载。 2.1课程设计的计算过程 1> M8,M9,M10,M11,M12,M13宽长比的计算 设Im8=Im9=20uA (W/L)8=(W/L)9=20uA 为了满足调零电阻的匹配要求,必须有Vgs13=Vgs6 ->因此还必须满足(W/L)13=(Im8/I6)*(W/L)6 即(W/L)13/(W/L)6=(W/L)9/(W/L)7 取(W/L)13=27 取(W/L)10=(W/L)11=(W/L)13=27 因为偏置电路存在整反馈,环路增益经计算可得为1/(gm13*Rb),若使环路

一种用于高速高精度ADC的电压基准源设计

0引言 随着集成电路规模不断扩大,尤其是芯片系统集成技术的提出,对模拟集成电路基本模块(如A/D、D/A转换器、滤波器以及锁相环等电路)提出了更高的精度和速度要求,这也就意味着系统对其中的基准源模块提出了更高的要求。 用于高速高精度A DC的片内电压基准源不仅要满足A DC精度和采样速率的要求,并应具有较低的温度系数和较高的电源抑制比,此外,随着低功耗和便携的要求,A DC也在朝着低压方向发展,相应的基准源也要满足低电源电压的要求。 本文分析了基准源对流水线A DC精度的影响,并建立了相应的模型,确定了高速高精度A DC对电压基准源的性能要求。 给出了基于1.8 V的低电源电压,并采用结构简单的VBE非线性二阶补偿带隙基准源的核心电路,该补偿方式可以实现较低的温度系数,能满足高速高精度A DC的要求。箝位运放采用一种低噪声两级运算放大器,该运放可提供小于0.02 mV 的失调电压,因而保证了基准源的补偿精度。为了提高基准源的电源抑制比,本文除采用常用的共源共栅电流镜技术以外,还设计了一种简单有效的电源抑制比提高电路,从而使得基准源的电源抑制比有了较大提高。 1 电压基准源影响的建模分析 在Pipelined A DC系统中,基准源的主要作用是为子A DC提供比较电平,同时为MD A C提供残差电压。差分基准电压源发生偏移会导致子A DC比较电平和MDA C残差电压发生变化。而通过引入冗余位矫正技术可大大减小差分基准电压源所引起的比较电平变化对系统指标造成的影响,但是,MDA C残差电压变化的影响却无法消除,系统的转移特性曲线仍将会发生变化,从而造成系统指标下降。其中基准电压源的偏移主要来源于温度和电源电压的影响。 下面分析基准电压源温度漂移特性对DNL的影响。一般情况下,实际相邻输出与理想相邻输出之间的偏差可以表示为: 对于首级精度为3.5位的12位A DC,在-40℃~85℃的温度范围内,对温度要求最严格的比较器一般要求基准电压源的最大温漂不超过(7/8)V diff。 根据下列两式: 可以得到DNL对基准电压源温度系数的要求,即温度系数T C≤6.84 ppm/℃。式中,V T0为室温25℃时的基准电压值。

电压基准芯片的参数解析及应用技巧

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。

电压基准源的选择

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)。

数控恒压恒流电源设计

直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备,基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。对于一个电子爱好者来说,直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源,一般有两种方法:一是购买一台成品电源,这样最为省事:二是自己制作一台电源(因为你是电子爱好者),当然相比于第一种方法会麻烦很多。很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源…… 基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压,要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。取样电路、误差放大和调整管三者组成了闭环回路以稳定输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的,电压和电流的取样电路也是固定的,所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电路的分压比例来实现输出电压以及最高限制电流的调节。 图1 基本恒压恒流电源框图 图2 基本稳压电源简图

图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图,可以很明显地看出这个电路就是一个由运算放大器构成的同相放大器,输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力,因为射极跟随器的放大倍数趋近于1,所以计算放大倍数时不予考虑。输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref,然后将Vref放大1+R3/R2倍,即在负载RL上的得到的电压为Vref(1+R3/R2),因为R3可调范围是0~R3max,所以输出电压范围为Vref~Vref(1+R3max/R2)。这不就和我们常用的LM317之类的可调稳压芯片一样了,只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热保护等功能,功能更加完善,但是也有它的弊端,主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电路都集成在了一个芯片上,因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化,而影响半导体特性的主要因素之一就是温度,所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出,这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因,比如LM399、LTZ1000等。 图3 一只正在FLUKE 8808A 五位半数字万用表中“服役”的LM399H 图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了,言归正传(欲了解更多关于电压基准源的知识,请参看以前《无线电》杂志2008年第7期中张利民老师有关电压基准的文章)。这种以改变取样电阻阻值来改变输出电压的稳压电源应用是比较普遍的,图4照片中是我们实验室中大量使用的稳压电源,就是使用调节取样电阻阻值来调节输出电压的,电压电流的显示是使用一片专用的电压测量芯片ICL7107实现的,这种电源价格低廉易于普及,但也有显而易见的缺点,因为进行电压调节的可变电阻经过长时间使用会出现接触不良的情况,这导致的后果是相当严重的,假设你正在将电压从5V慢慢地向6V调整,因为某个点电位器接触不良,相当于电位器开路,从图2可以看出,R3开路的话,输出电压就是能输出的最高电压,那么你心爱的电路板就可能会回到文明以前了。

三相多功能标准源技术参数

三相多功能标准源技术参数 概述 多功能标准源,是基于高速32位DSP、大规模可编程逻辑阵列FPGA、高速高精度AD、DA转换电路以及高保真功率放大器构成的新一代高精度交直流标准源。BRT330系列适用于各种电压、电流、功率、相位、频率等电参数设备的检测和校正,是电力部门、计量部门、质检部门、科研单位、高等院校及电能表配电终端、用电管理、负荷控制、电能质量、无功补偿装置等生产研发企业。 多功能标准源特性 1、将系统、测试和信号产生集成在一个模块上,产品集成度高,故障率低,体积小,重量轻,响应速度快,效率高,可靠性高,功能强,输出功率大,标准源输出。 2、输出交直流电压、电流、相位和功率均为高精度、高稳定度标准源,软件校准。各项输出均采用动态负载自动调整技术,降低了负载调整率。 3、采用高速交流采样、高速数字信号处理器(32位DSP)、大规模可编程逻辑阵列FPGA、大功率集成功放、嵌入式计算机系统设计而成,亮景电子生产的标准源将系统、测试和信号高度集成,体积小,重量轻,可靠性极高,功能性极强。

4、可广泛用于检测各种数字仪表、指示仪表、电能表、互感器、数字测控装置、变送器、交流采样装置、负控终端、用电管理终端、集中器、无功补偿控制器及其他电子产品的各项指标。 5、可软件校准输出电压、电流、相位和功率,各项输出均采用动态负载自动调整技术,降低了负载调整率。软硬件PID控制、设置点一次到位。 6、集交直流源输出、电能表测量、变送测量于一体,方便快捷。既能显示相位矢量,又能直观的显示电压、电流的时域波形。 7、可叠加输出2-63次任意多次的谐波,同时显示各次谐波的幅度和初始相位。谐波显示一目了然并能自行设定谐波配方,一键启动。 8、界面显示采用大屏幕高清全彩液晶屏,面板按键操作简单人性化设计、全拼汉字输入系统,备有多种通信接口,通信协议开放,用户可自行编程控制仪器进行二次开发。 9、三相电压之间、三相电流之间、各相电压和电流之间可任意移相,完善的过流、过压、过热、短路、开路、过载保护,丰富的外设接口,便与上位机实现数据交换和人机。 技术参数 交流电压输出 量程设定:57.7V、100V、220V、380V、自由档(可设定值的档位)

低压基准电压源电路的版图设计_毕业设计

摘要 集成电路版图是集成电路系统与集成电路工艺之间的中间重要环节,集成电路版图设计是指把一张经过设计的电路图转变为用于集成电路制造的光刻掩膜版图形,再经过相应的工艺加工制造出能够实际应用的集成电路芯片。版图设计的优劣直接影响电路生成的芯片的成品率及可靠性。而集成电路中的基准电压源可以在温度和电压不断变化的环境中保持相对稳定的参考电压,基准电压源的性能直接影响到整个系统的精度和性能。因此,低压基准电压源版图设计具有非常有意义。 本文基于Cadence软件版图设计平台,采用的是XiYue 3um 40V Bipolar Design Rule。设计的版图元件包括NPN、PNP、二极管、电阻、电容。本次设计的主要目的是熟练使用cadence版图设计软件,熟悉电路知识和版图设计规则,掌握基本元器件的内部结构及版图画法,学会布局布线及其优化,从而掌握版图设计方法。 本次设计的版图顺利通过DRC和LVS验证,表明本版图设计符合要求。 关键词 cadence软件,版图设计,TL431 Subject: The Layout Design of Low-voltage reference voltage source circui Specialty: Microelectronics Name:Yuan XiaoWei (Signature)____ Instructor:Liu ShuLin (Signature)____ Abstract The IC layout is in the middle of an essential link between the IC system

数控直流电流源(线性恒流源)

数控直流电流源 摘要:本文设计了一种数控直流电流源的方案,给出了硬件组成和软件流程及源程序。以STC89C52单片机为核心控制电路,利用12位D/A模块产生稳定的控制电压,12位A/D模块完成电流测量。输出电流范围为20~2000mA,具有“+”“-”步进调整功能,步进为1mA,纹波电流小,LCD同时显示预置电流值和实测电流值,便于操作和进行误差分析。 关键词:STC89C52数控电流源 Numerical Control DCCurrent Source Abstract:This paper introduces a design scheme of numerical control DC current source ,and gives the hardware composition and software flow as well as the source program. UseSTC89C52MCU as the core control circuit. 12 D/A module generates A steady the control voltage and 12 A/D module completes current measurements.The current-output ranges 20 to 2000mA,with "+" and "-" steppingfor 1mA adjustment function and small ripple current. LCD could show presets current value and the measured resultat the same time,for easy operation and error analysis. Keywords:STC89C52 Numerical controlCurrent source 1设计方案的选择 1.1电路综合设计流程

带隙基准源电路和版图设计

论文题目:带隙基准源电路与版图设计 摘要 基准电压源具有相对较高的精度和稳定度,它的温度稳定性以及抗噪性能影响着整个系统的精度和性能。模拟电路使用基准源,或者是为了得到与电源无关的偏置,或者为了得到与温度无关的偏置,其性能好坏直接影响电路的性能稳定,可见基准源是子电路不可或缺的一部分,因此性能优良的基准源是一切电子系统设计最基本和最关键的要求之一,而集成电路版图是为了实现集成电路设计的输出。本文的主要目的是用BiCMOS工艺设计出基准源电路的版图并对其进行验证。 本文首先介绍了基准电压源的背景发展趋势及研究意义,然后简单介绍了基准电压源电路的结构及工作原理。接着主要介绍了版图的设计,验证工具及对设计的版图进行验证。 本设计采用40V的0.5u BiCMOS工艺库设计并绘制版图。仿真结果表明,设计的基准电压源温度变化为-40℃~~85℃,输出电压为2.5V及1.25V。最后对用Diva 验证工具对版图进行了DRC和LVS验证,并通过验证,表明本次设计的版图符合要求。 关键字:BiCMOS,基准电压源,温度系数,版图 I

Subject: Research and Layout Design Of Bandgap Reference Specialty: Microelectronics Name: Zhong Ting (Signature)____Instructor: Liu Shulin (Signature)____ ABSTRACT The reference voltage source with relatively high precision and stability, temperature stability and noise immunity affect the accuracy and performance of the entire system. Analog circuit using the reference source, or in order to get the bias has nothing to do with power, or in order to be independent of temperature, bias, and its performance directly affects the performance and stability of the circuit shows that the reference source is an integral part of the sub-circuit, excellent reference source is the design of all electronic systems the most basic and critical requirements of one of the IC layout in order to achieve the output of integrated circuit design. The main purpose of this paper is the territory of the reference circuit and BiCMOS process to be verified. This paper first introduces the background of the trends and significance of the reference voltage source, and then briefly introduced the structure and working principle of the voltage reference circuit. Then introduces the layout design and verification tools to verify the design of the territory. This design uses a 40V 0.5u BiCMOS process database design and draw the layout.The simulation results show that the design of voltage reference temperature of -40 ° C ~ ~ 85 ° C, the output voltage of 2.5V and 1.25V. Finally, the Diva verification tool on the territory of the DRC and LVS verification, and validated, show that the territory of the design meet the requirements. Keywords: BiCMOS,band gap , temperature coefficient, layout II

基于单片机的数控电压源课程设计设计

基于单片机的数控电压源课程设计 一.系统硬件设计结构框图 本数控直流稳压电源的设计以一稳压电源为基础,以高性能单片机系统为控制核心,以稳压驱动放大电路、短路保护电路为外围的硬件系统,在检测与控制软件的支持下实现对电压输出的数字控制,通过对稳压电源输出的电压进行数据采样与给定数据比较,从而调整和控制稳压电源的工作状态及监测开关电路的输出电流大小。本数控直流稳压电源实现以下功能:键盘可以直接设定输出电压值;可快速调整电压;LCD显示电压值等。 1.1 8051简介 我们采用8051系列的AT89S51作为CPU,AT89S51是一种带4K字节FLASH可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 1.2 主要特性 1)与MCS-51兼容; 2)8位字长的CPU; 3)可在线ISP编程的4KB片内FLASH存储器,用于程序存储,可擦写1000次; 4) 256B的片内数据存储器,其中高128字节地址被特殊功能寄存器SFR占用;

5)可编程的32根I/O口线(P0~P3); 6)2个可编程16位定时器; 7)一个数据指针DPTR; 8)1个可编程的全双工串行通信口; 9)具有“空闲”和“掉电”两种低功 耗工作方式; 10)可编程的3级程序锁定位; 11)工作电源的电压为5(1±0.2)V; 12)振荡器最高频率为24MHz; 13)编程频率3 ~24 MHz,编程电流 1mA,编程电压为5V。 1.3芯片引脚排列与名称 DIP封装形式的AT89S51的芯片引脚排 列与名称如图1所示。 VCC:供电电压。 GND:接地。 P0口:P0口为一个8位,并行,图1 AT89S51的芯片引脚排列与名称 漏极开路双向I/O口,作为输出时可驱动8个TTL负载。该口内无上拉电阻,在设计中作为D/A,A/D及液晶显示器的数据口。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,该口在设计中低四位作为键盘输入口,高四位与RST作为在线编程下载口。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收/输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,可作为输入。在作为输出时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。该口在设计中作为D/A,A/D及液晶显示器的控制口。 P3口:P3口管脚是带内部上拉电阻的8位双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流,这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89S51的一些特殊功能口,如下表1所示: 表1 各端口引脚与复用功能表

带隙电压基准源的设计与分析

带隙电压基准源的设计与分析 摘要介绍了基准源的发展和基本工作原理以及目前较常用的带隙基准源电路结构。设计了一种基于Banba结构的基准源电路,重点对自启动电路及放大电路部分进行了分析,得到并分析了输出电压与温度的关系。文中对带隙电压基准源的设计与分析,可以为电压基准源相关的设计人员提供参考。可以为串联型稳压电路、A/D和D/A转化器提供基准电压,也是大多数传感器的稳压供电电源或激励源。 基准源广泛应用于各种模拟集成电路、数模混合信号集成电路和系统集成芯片中,其精度和稳定性直接决定整个系统的精度。在模/数转换器(ADC)、数/模转换器(DAC)、动态存储器(DRAM)等集成电路设计中,低温度系数、高电源抑制比(PSRR)的基准源设计十分关键。 在集成电路工艺发展早期,基准源主要采用齐纳基准源实现,如图1(a)所示。它利用了齐纳二极管被反向击穿时两端的电压。由于半导体表面的沾污等封装原因,齐纳二极管噪声严重且不稳定。之后人们把齐纳结移动到表面以下,支撑掩埋型齐纳基准源,噪声和稳定性有较大改观,如图1(b)所示。其缺点:首先齐纳二极管正常工作电压在6~8 V,不能应用于低电压电路;并且高精度的齐纳二极管对工艺要求严格、造价相对较高。 1971年,Widlar首次提出带隙基准结构。它利用VBE的正温度系数和△VBE的负温度系数特性,两者相加可得零温度系数。相比齐纳基准源,Widlar型带隙基准源具有更低的输出电压,更小的噪声,更好的稳定性。接下来的1973年和1974年,Kujik和Brokaw分别提出了改进带隙基准结构。新的结构中将运算放大器用于电压钳位,提高了基准输出电压的精度。 以上经典结构奠定了带隙基准理论的基础。文中介绍带隙基准源的基本原理及其基本结构,设计了一种基于Banba结构的带隙基准源,相对于Banba结构,增加了自启动电路模块及放大电路模块,使其可以自动进入正常工作状态并增加其稳定性。 1 带隙基准源工作原理 由于带隙电压基准源能够实现高电源抑制比和低温度系数,是目前各种基准电压源电路中性能最佳的基准源电路。 为得到与温度无关的电压源,其基本思路是将具有负温度系数的双极晶体管的基极-发射极电压VBE与具有正温度系数的双极晶体管VBE的差值△VBE以不同权重相加,使△VBE 的温度系数刚好抵消VBE的温度系数,得到一个与温度无关的基准电压。图2为一个基本的CMOS带隙基准源结构电路。

ZH3012交流标准源技术指标

深圳市嘉兆鸿电子有限公司 ZH3012 三相交流标准功率源(0.1%) 一、 概述 ZH3012 三相交流标准功率源采用高速DSP处理器、高精度A/D转换器, 利用大规模可编程逻辑集成电路设计而成,设备功率大小根据用户需求可订制,等级: 0.1%。 该仪器精度高,功能完善可靠,长期稳定性好,是目前国内电参数测量的 最高性能仪器之一。广泛用于计量院所、军工企业、电力系统等计量部门、试 验室作为交流标准功率源。 功能特点: 1、采用高精度,高稳定度标准交流电压源、交流电流源,内部软件自校准; 2、设备内部自带交流标准表,确保功率源输出准确可靠。

3、具有谐波输出功能,交流电压、电流能够输出2~31次谐波(含量不大于40%),谐波相位可以任意设置; 4、采用大功率集成功率放大器件,并具有完善的自我保护功能,运行安全可靠; 5、采用数字移相,相位调节细度为0.01°; 6、输出交流电压、电流实现闭环控制,保证低漂移及年稳定度; 7、各项输出采用动态负载,自动调整,使负载趋于恒定,降低负载调整率; 8、采用大屏幕LCD结合中文菜单显示,全触控屏,操作简单方便、直观; 主要技术指标: 电压输出:(相电压0~ 400V) 量程: 100V、220V、380V 1、准确度:优于±0.1%RG 2、稳定度:优于±0.05%/120S 3、失真度:优于0.5%(非容性负载) 4、输出功率:20VA/相 5、调节细度:0.01%RG 6、满负载调整率:小于±0.01%RG 7、满负载调整时间:小于1mS 8、长期稳定性:±100PPM/年 电流输出:(0~20A) 量程:100mA、200mA、500mA、1A、2A、5A、10A、20A 1、准确度:优于±0.1%RG 2、稳定度:优于±0.05%/120S 3、失真度:优于0.5%(非容性负载) 4、输出功率:20VA/相 5、调节细度:0.01%RG 6、满负载调整率:小于±0.01%RG

基准电压源设计及选用介绍

基准电压源设计及选用介绍 通常我们选用稳压二极管作为基准电压源,这是最简单、也是最传统的方法,按照所需电压值选一个对应型号的稳压管当然可以,但选得是否合适、是否最佳,却大有讲究。 最基本的电压基准源电路如图1(a)、稳压管的击穿特性如图1(b)所示。由 图1(b)可见,不同稳压值的击穿特性并不相同,4V以下稳压管的击穿特性非常“软”(动态电阻可高达100Ω以上),其端电压随通过电流的不同、变化很大; 而6V以上的特性就非常“硬”、尤以8V左右的特性最硬(动态电阻约4~15Ω),击穿电压越高动态电阻也越大,例如30V稳压管的动态电阻约为50~100Ω。 环境温度变化时稳压管的击穿特性还会产生漂移。6V以下的稳压管具有负 温度系数、温度升高时稳压值减小。击穿电压越低则负温度系数越大,例如3V 稳压管的温度系数约为-1.5mV/℃;6V以上为正温度系数、温度升高时稳压值增大,击穿电压越高的温度系数越大,例如30V稳压管的温度系数约为33mV/℃; 而6V左右稳压管的温度系数最小、且在正负之间变化。因而在允许情况下应尽可能选用击穿特性较硬、温度系数最小的6V稳压管。这类稳压管的另一个缺点是同一型号管子其击穿电压的离散性很大,例如2CW1为7~8.5V、2CW5 为11.5~14V,要想挑出合适电压值的管子是非常困难的。但如果对稳压值要求不高、电路又比较简单的场合,选用普通稳压管还是合适的。 如需要很低的基准电压,要求不高、而又不希望增加成本时,也可利用二极管的正向特性做为约0.7V的稳压管使用。笔者曾用图示仪对大量二极管的正向特性做过观察,发现稳压管的正向特性相对其它二极管而言最硬,整流管次之、开关管最差,因此可用稳压管正向串联的办法组成0.7V、1.4V、2.1V等的低压 基准源,还可以通过改变通过电流的办法微调其端电压值。其温度系数约为-2mV/℃左右。 另一类常用的电压基准是采用半导体集成工艺生产的“基准二极管”和“精密电压基准”。“基准二极管”是一个双端单片式器件,其电特性和使用方法等同于稳压二极管,由于设计时已经考虑了动态电阻和温度系数问题,因而其性能(尤其是低电压器件)要比普通稳压管优越得多。例如LM103基准二极管,击穿电

数控直流稳压电源实验报告

数控直流稳压电源实验报告 学院:信息学院 专业:电气工程与自动化 班级:12自动化班 姓名:陈志强 学号: 3 指导老师:胡乾苗 2014年7月8日 数控直流稳压电源 一、系统初步设计 直流稳压电源框图: 我们只对稳压电路部分进行设计,前三部分利用现成的实验室稳压电源。即 U=实验室稳压电源的输出电压 I 1.1.1 设计任务 设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。 1.1.2 基本要求 (1)输出直流电压调节范围0-15V,纹波小于20mV。 (2)输出电流0-500mA。 (3)稳压系数小于0.2。 (4)输出直流电压能步进调节,步进值为1V。 (5)由“+”、“-”两键控制输出电压步进值的增或减。 (6)用数码管显示输出电压值,当输出电压为15V时,数码管显示为“15”。 1.2基本工作原理 1.2.1 串联型稳压电路

稳压电路较常用的串联型线性稳压电路具有结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小等优点,其原理图如图1所示。输入电压为整流滤波电路的输出电压。稳压电路的输出电压为: (1-1) 由式(1-1)可知输出电压与基准电压为线性关系,当改变UZ 的大小,则输出电压也将发生变化。如果此基准电压时一个数控基准电压,则此稳压电路就可以构成一个数控的稳压电源。 图1 串联稳压电路原理图 1.2.2 数控基准电压源 数控基准电压源的原理框图如图2所示。数控基准电压源的电压大小可以通过可逆计数器预置数据,计数器的内容对应于稳压电源的输出电压,同时该计数值经译码显示电路,显示当前稳压电源的输出电压。计数器的输出送至D/A 转换器,转换成相应的电压,此电压去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出 电压以1V 的步进值增或减。 图2 数控基准电压源框图 1.2.3 数字直流稳压电源总框图 图3 数字直流稳压电源总框图 二.单元电路设计系统 单脉冲通常可以用按键产生,实际的电路有多种形式,可以由门电路构成,也可以由集成单脉冲触发器构成。 按键闭合:C 充电,τ充=R 1C ,按键断开:C 放电,τ放=R 2C ,G :施密特触 1 2 2()N O U U R R R =+1 2 2 ()P U R R R =+ U 'O

基准电压源的设计与选用

基准电压源的设计与选用 【来源:PCB信息网】【编辑:admin】【时间: 2009-5-31 9:25:55】【点击: 88】 基准电压是许多控制或应用电路所必需的,而且电路的控制精度或性能指标在很大程度上取决于基准电压的好坏。对基准电压的基本要求是:在电源电压和环境温 度变化时其电压值应保持恒定不变。 通常我们选用稳压二极管作为基准电压源,这是最简单、也是最传统的方法,按照所需电压值选一个对应型号的稳压管当然可以,但选得是否合适、是否最佳, 却大有讲究。 最基本的电压基准源电路如图1(a)、稳压管的击穿特性如图1(b)所示。由图1(b)可见,不同稳压值的击穿特性并不相同,4V以下稳压管的击穿特性非常“软”(动态电阻可高达100Ω以上),其端电压随通过电流的不同、变化很大;而6V以上的特性就非常“硬”、尤以8V左右的特性最硬(动态电阻约4~15Ω),击穿电压越高动态电阻也越大,例如30V稳压管的动态电阻约为50~100Ω。 环境温度变化时稳压管的击穿特性还会产生漂移。6V以下的稳压管具有负温度系数、温度升高时稳压值减小。击穿电压越低则负温度系数越大,例如3V稳压管的温度系数约为-1.5mV/℃;6V以上为正温度系数、温度升高时稳压值增大,击穿电压越高的温度系数越大,例如30V稳压管的温度系数约为33mV/℃;而6V左右稳压管的温度系数最小、且在正负之间变化。因而在允许情况下应尽可能选用击穿特性较硬、温度系数最小的6V稳压管。这类稳压管的另一个缺点是同一型号管子其击穿电压的离散性很大,例如2CW1为7~8.5V、2CW5 为11.5~14V,要想挑出合适电压值的管子是非常困难的。但如果对稳压值要求不高、电路又比较简单的场合,选 用普通稳压管还是合适的。 如需要很低的基准电压,要求不高、而又不希望增加成本时,也可利用二极管的正向特性做为约0.7V的稳压管使用。笔者曾用图示仪对大量二极管的正向特性做过观察,发现稳压管的正向特性相对其它二极管而言最硬,整流管次之、开关管最差,因此可用稳压管正向串联的办法组成0.7V、1.4V、2.1V等的低压基准源,还可以通过改变通过电流的办法微调其端电压值。其温度系数约为-2mV/℃左右。 另一类常用的电压基准是采用半导体集成工艺生产的“基准二极管”和“精密电压基准”。“基准二极管”是一个双端单片式器件,其电特性和使用方法等同于稳压二极管,由于设计时已经考虑了动态电阻和温度系数问题,因而其性能(尤其是低电压器件)要比普通稳压管优越得多。例如LM103基准二极管,击穿电压分档:1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6V;动态电阻典型值:15Ω/0.13mA、5Ω/3mA、比稳压二极管低约10倍,因而可在比较小的电流(100 uA-1mA)下得到较

电子设计大赛—简易数控直流稳压电源

一、项目参加人员、负责内容以及技术特长: 二、项目背景 数控直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多, 在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中,都是由220V 的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准,才能够进入市场。 随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。随着人们生活水平的不断提

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