电压基准电路的工作原理和参数计算

图1

电路图说明：

1. +5V为辅助电源；

2. Vref 3为基准电路的输出。

工作原理和参数计算

431是比较通用的三端shunt型可调电压基准芯片，其芯片内部包括一个运放和一个固定电压基准源。结构如下图所示：

内部结构图（下文中，引脚名称以此为准）

典型应用（下文中，电阻标号以此为准）

其内部的基准是固定的基准，如2.5V或者1.25V。通过R1/R2的电阻调节，来调节流过R1/R2的电流，达到调整输出电压的目的，其基本计算方法是利用运放的虚短/虚断原理来计算：

因为一般情况下，相比流过R1的电流，IREF都是非常小的，可以忽略，因此：

所以，通过调节R1和R2的电阻阻值比，就可以调节到所需要的电压基准值。

设计调试要点

1. 431的阴极（cathode）需要一定的电流，才能维持阴极的电压稳定，并且在阴极电流增大到一定程度，才能维持阴极电压具有一定的抗干扰能力，因此，对于一次电源的应用电路，建议阴极电流大于3mA。

2. 431的REF端一般不允许接电容。

3. IREF电流是受温度影响的，因此IREF需要取的小于R1/R2电阻电流的1/1000，以避免IREF的温度系数对于基准值的影响。

4. 在整流模块中，R1/R2上容易产生干扰电压，如果R1/R2的电流太小，则基准容易被干扰，因此，用于整流模块的电压基准，R1/R2的电流必须大于0.4mA；推荐大于1mA。

5. 431阴极对地如果接的电容容量不合适，容易引起基准振荡。因此，一般建议阴极对地的电容小于1nF，建议470pF。如果因为其他原因，需要选用其他编码的431器件，则需要详细查找相应的器件资料，确定其对电容的要求。

Renease

HITACHI

6. 如果在其他地方使用基准，需要考虑基准的带载能力。在各种负载条件下，基准的阴极电流不能小于3mA，并且最大电流不能超过基准芯片允许的最大结温限制。

7. 对于基准的稳定性要求较高的场合，R1/R2电阻需要选用0.1％精度的电阻（RN73系列电阻），以保证基准的长期稳定性。

8. 在所需的基准电压不是3V，需要调整时，尽量不改变R846的阻值，只变化R845，来调整到所需的电压值；

9. 在电源电压不是5V，需要调整时，需要确保阴极电流大于3mA。