了解基准电压源： 适用于串联基准电压源的超低压差

您是否曾经需要一种既能承受宽输入电压范围，又能实现低压差操作的基准电压源？例如，大多数低压差串联基准不支持高达12V的电压源。这是分流基准非常方便的地方。

 

图 1：使用并联基准电压源驱动 ADC 外部基准电压源引脚

在图1所示的应用中，LM4040并联基准电压为4.096V，这是模数转换器（ADC）的常用选择，因为1 mV相当于12位ADC的最低有效位（LSB）。

分流基准需要一个外部电阻来设置电源电流。基准电压源的负载电流可通过ADC数据手册确定。在本例中，让我们使用 ADS8320。在图1所示电路中，ADC数据手册中外部基准引脚的电流消耗为40μA。当外部电阻值为576Ω时，基准电压源将在4.16V至12.75V的输入电压范围内保持在其工作区域内。压差为64mV，具有超过12V的完整基准功能。为了比较并联基准低压差与具有相同4.096V基准电压的串联基准电压，数据手册中规定REF5040的最大压差为200mV。

如果64mV还不够低，则使用100Ω的外部电阻值可实现更低的4.11V最小输入电压和14mV的压差。最大输入电压说明了这种超低压差的权衡，在静态电流超过器件的最大额定值之前，该电压将限制在5.59V。为了再次将其与串联基准进行比较，REF3240具有5mV的低压差，但最大输入电压为5.5V。请注意，串联压差改进是使用不同的器件，而分流器是具有不同电阻的相同器件。

表 1 汇总了 LM4040 分流基准电压源的两个电阻值的电压和电流值。

 

RS	ILOAD	VINMIN	IQ at VINMIN	VINMAX	IQ at VINMAX
576 Ω	40 μA	4.16 V	71.1 μA	12.75 V	14.98 mA
100 Ω	40 μA	4.11 V	100 μA	5.59 V	14.9 mA

 

表 1：LM4040 分流基准的不同外部电阻器的电压和电流参数

这些非常低的压差是可能的，因为基准器件看到的负载电流非常小，为40μA。如果负载为100μA，则相同的576Ω电阻将允许最小V在4.2V，压差为104mV，仍然很低。在负载电流较高的应用中，压差将随着所需电阻的增加而增加。