了解基准电压源：超低压差，而不仅仅是串联基准电压源

在本文中，我将重点介绍超低压差，以及为什么它不仅仅是系列参考的一个功能。

您是否曾经需要一种必须将宽输入电压范围与低压差操作相结合的基准电压源？ 例如，大多数低压差串联基准不支持高达12V的输入电压。 在这种情况下，分流基准非常有用。

图 1：并联基准电压源驱动器 ADC 外部基准引脚

适用于图1所示应用的LM4040并联基准电压为4.096 V。 这是模数转换器（ADC）的典型电压选择，因为1 mV对应于12位ADC中的最低有效位（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。 图1所示电路中外部基准电压引脚的电源电流在ADC数据手册中列为40 μA。 如果外部电阻的值为576Ω，则基准电压源在4.16V~12.75V输入电压范围内保持在工作区域内。 这是64mV压差，在高于12V的电压下可完美用作基准电压源。 为了将并联基准电压源的低压差与具有相同4.096 V基准电压源的串联基准电压源进行比较，数据手册列出了REF5040的最大压差为200 mV。

如果64mV仍然很高，则可以使用一个100Ω外部电阻将最小输入电压降至4.11V，压差降至14mV。 这种超低压差的代价是最大输入电压，该电压限制为5.59V，因此静态电流不超过器件的最大额定值。 与串联基准电压源相比，REF3240具有5 mV的低压差，但最大输入电压为5.5 V。 请注意，改进的串联压差是由于不同的器件，但分流器在同一器件上具有不同的电阻。

表 1 简要总结了 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：使用不同外部电阻的 LM4040 分流基准电压和电流参数

之所以能实现这种极低的压差，是因为基准电压源器件的负载电流非常低，为40 μA。 如果负载为100μA，则使用相同的576Ω电阻时可能达到最小V值在为4.2V，压差为104mV，但仍然很低。 在负载电流较高的应用中，压差随着所需电阻的增加而增加。

审核编辑：郭婷