简介
基准电压源和线性调节器具有许多共同点。事实上,后者在功能上相当于一个基准电压 源,只是输出电流(或功率)更大。相应地,这两种电路的几乎所有规格都具有极大的相似 性(即使基准电压源在漂移、精度等方面的性能往往较高)。在当今的许多应用中,所需的 支持电路都包含在转换器封装之中。这对设计人员来说是有利的,因为这可以简化系统的 设计,而且可以保障性能。
基准电压源对模拟系统的性能和精度产生着重大影响。5V基准电压源上的±5 mV容差相当 于±0.1%的绝对精度,其精度仅为10位。对于12位系统,选择容差为±1 mV的基准电压源,其 性价比可能远远超过手动校准,而进行绝对16位测量的系统中必须要求高初始精度和校 准。请注意,许多系统进行的是相对测量而非绝对测量,这种情况下,基准电压源的绝对 精度的重要性有所下降,虽然噪声和短期稳定性可能是重要因素。
温度漂移或者老化导致的漂移可能是比绝对精度更重要的问题。虽然初始误差始终可以调 整,但对漂移进行补偿却存在较大的困难。在可能的情况下,选择基准电压源时应该注重 温度系数和老化特性,以便能在工作温度范围内以及系统的预期寿命期间保持充足的精 度。
虽然基准电压源的噪声往往被忽视,却可能是系统设计中一个极其重要的因素。噪声指基 准电压的瞬间变化。其额定值一般标示于数据手册中,但系统设计师经常会忽略规格参 数,并想当然地认为基准电压源不会对系统带来额外的噪声。
基准电压源必须考虑两个动态问题:启动时的行为,及其在瞬态负载下的行为。对于第一 点,始终要记住的是,基准电压源不会立即上电(ADC、DAC以及分立式设计中的基准电 压源确实是这样)。因此,打开ADC和基准电压源(内部或外部),读取数值,然后再在几微 秒之内关闭,这是几乎不太可能做到的,无论这样做有多么节能。
对于第二点,给定的基准电压源IC不一定就适用于脉冲加载条件,这要取决于具体的架 构。许多基准电压源采用低功耗,也即低带宽的输出缓冲放大器。在快速瞬态负载的情况 下,结果会造成性能下降,从而可能导致快速ADC的性能下降(尤其是逐次逼近和闪存 ADC)。通过适当去耦可以缓解这个问题(但有些基准电压源会随容性负载振荡),或者也可 以使用额外的外部宽带缓冲放大器来驱动发生瞬态负载的节点。
