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1、高精度基准电压源,94 高精度基准电压源,在集成电路或电子设备中，常需要基准电压源(UREF)。该类基准电压源要求精度高，温度稳定性好(0.210-62010-6左右)，噪声电压低，长期稳定度好等，但其输出电流并不大，一般为几毫安十几毫安。实现此类电压基准功能的电路和器件有两种，简要介绍如下。,941能隙基准电压源 一、能隙基准电压源的工作原理 如图929所示，UBE为负温度系数，UT发生器乘以系数K为负温度系数，二者经相加器相加后得到基准电压UREF：,又知，结电压U随温度上升而下降，即有,(940),(941a),(941b),(942),图929 能隙基准电压源的工作原理,式中，Ug0为
2、半导体材料在绝对零度下(0K)的带隙(BandGap)电压，即禁带宽度。硅材料的Ug0为1.205V，锗材料的Ug0为0.72V。该值是一个固定不变的电压值。如式(942)所示，若调整K值使第二项与第三项相抵消，则,(943),二、能隙基准电压源电路 图930给出一个能隙基准电压源的电路例子。设运算放大器是理想的，且RA=RB 因此有,(944),(945),图930 能隙基准电压源电路,运放输出电压即基准电压UREF为,(946),式中，,调节R1和R2的值，使KUT=CT，那么,(947),若R4固定，则改变R3,即可得到不同的基准电压值。美国AD公司的AD580、AD581、AD584、
3、AD680系列电压基准的原理电路与图930相同。例如，AD581的基准电压UREF=10V0.005V，温度系数ST为510-6/，长期稳定度为2510-6/1000h，输出噪声电压的峰峰值小于40V。,942 以埋层齐纳管为参考的超高精度基准电压源 能隙基准电压源的ST310-6/，噪声电压UNpp20V。对于高分辨率的A/D、D/A(16位以上)，仍感不足。以埋层齐纳管为参考的基准电压源的精度和稳定度有望更高。 普通齐纳管的击穿机理发生在硅晶体表面，如图931(a)所示，表面存在更多的杂质，易受机械压力和晶格错位等因素影响，导致击穿噪声大，长期稳定性不好。,图931 普通齐纳管和埋层齐纳管的击穿部位 (a)普通齐纳管；(b)埋层齐纳管,