Лекция 11. Источники опорного напряжения.
Идеальный источник опорного напряжения (ИОН) обеспечивает выходное напряжение, не зависисящее от напряжения питания, температуры и прочих внешних факторов (например, механических напряжений, времени и т.д.). Входным напряжением ИОН является напряжение питания.
Основные электрические характеристики реального ИОН приведены в табл. 11.1.
Т а б л и ц а 11.1. Характеристики ион
|
Наименование |
Определение и описание |
Обозначение |
Единица измерения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Выходное напряжение
Output Voltage |
Выходное напряжение ИОН при заданной температуре (обычно 25С) при подключении номинальной нагрузки |
Uоп
Uref |
В |
|
Начальная точность установки выходного напряжения
Initial Accuracy Error |
Максимальный разброс значений выходного напряжения ИОН от образца к образцу при заданной температуре |
ΔUоп
Voerr |
мВ
(%) |
|
Температурный коэффициент
Temperature Coefficient |
Отношение изменения выходного напряжения к вызвавшему его изменению температуры, нормированное на значение выходного напряжения при 25С (см. примечание)
|
αUоп
TCVo |
ppm/ C |
|
Нестабильность по входному напряжению (напряжению питания)
Line Regulation |
Относительное изменение выходного напряжения при изменении входного напряжения, приведенное к 1 В изменения входного напряжения, при отсутствии других дестабилизирующих факторов
|
KU |
мкВ/В |
|
Нестабильность по току нагрузки
Load Regulation |
Относительное изменение выходного напряжения при изменении выходного тока, приведенное к 1 А изменения выходного тока, при отсутствии других дестабилизирующих факторов |
КI
|
мВ/А |
|
Долговременная стабильность
Long – Term Stability |
Изменение выходного напряжения во времени при заданной температуре. Измерения могут проводится при температуре 25С после нахождения образца в течение длительного времени (1000 часов) при повышенной температуре (максимальная температура хранения) |
ΔUоп(t)
γUоп
ΔVo(t) |
ppm/ 1000 часов |
|
Напряжение шума на выходе (действующее или от пика к пику)
Noise Voltage |
Напряжение шума (действующее или от пика к пику) на выходе в заданной полосе частот при заданной температуре (как правило, задаются полосы частот 0,1..10 Гц и 10 Гц..10 кГц при температуре 25С) |
Uш.оп
En |
мкВ |
|
Коэффициент подавления помех по входу (питанию)
Ripple Rejection |
Отношение амплитуды колебаний выходного напряжения к вызвавшей их амплитуде колебаний синусоидального входного напряжения заданной частоты выраженное в децибелах |
Кст.Uвх
Vo/ VIN |
дБ |
|
Время установления выходного напряжения при включении питания (входного напряжения)
Turn – On Settling Time |
Время от момента подачи входного напряжения (питания) до момента последнего вхождения выходного напряжения в зону заданной погрешности (обычно 0,1%) |
ts |
мкс |
Примечание: выражение для расчета температурного коэффициента имеет вид
При анализе ИОН, помимо перечисленных в табл. 11.1 характеристик, необходимо уделять особое внимание импульсному отклику ИОН на ступенчатое изменение тока нагрузки или входного напряжения. Важно, чтобы переходной процесс не содержал значительных по амплитуде переколебаний.
Во многих ИОН может наблюдаться эффект гистерезиса выходного напряжения при изменении рабочей температуры от максимальной к номинальной и от минимальной к номинальной.