LM4040精密微功耗并联电压基准技术解析

科技观察员 2025-10-30 385

描述

STMicroelectronics LM4040微功耗并联电压基准是低功耗、高精度器件，可提供高达5V稳定输出电压。这些器件的功率受限设计在25°C时具有10μA超低工作电流。LM4040并联电压基准具有10μV~P-P ~低频噪声 (LFN)，搭配容性负载使用时可保持稳定。这些器件的工作温度范围为-40°C至125°C，最高温度系数为70ppm/°C。 LM4040精密微功耗并联电压基准有±0.1%、±0.2%、±0.5%和±1%初始精度版本可选。典型应用包括便携式电池供电设备、数据采集系统和仪器仪表。

数据手册；*附件：STMicroelectronics LM4040微功耗并联电压基准数据手册.pdf

特性

固定输出电压：2.048V、2.5V、3V、4.096V和5.0V
超低工作电流：10µA（25°C时）
高精密度比测仪 @ 25°C:
- ±0.1% (LM4040A)
- ±0.2% (LM4040B)
- ±0.5 % (LM4040C)
- ±1% (LM4040D)
低LF噪声：10µV ~~p-p~~ （典型值）
搭配容性负载时稳定工作
扩展工业温度范围：-40°C至125°C
最大温度系数：70ppm/°C
有SOT23-3L和SOT323-5L两种封装

绝对最大额定值

高精度

LM4040精密微功耗并联电压基准技术解析

一、器件概述与核心特性

‌LM4040‌是STMicroelectronics推出的一款精密微功耗并联电压基准器件，在-40°C至+125°C工业温度范围内提供稳定的输出电压，最大温度系数为70 ppm/°C。

主要技术特性

‌固定输出电压‌：2.048V、2.5V、3.0V、4.096V和5.0V
‌超低工作电流‌：25°C时仅为10µA
‌高精度选项‌：
- LM4040A：±0.1%精度
- LM4040B：±0.2%精度
- LM4040C：±0.5%精度
- LM4040D：±1%精度
‌极低低频噪声‌：典型值10µVp-p
‌容性负载稳定‌：在各种电容负载条件下保持稳定

二、电气参数深度分析

关键性能指标

‌静态阻抗‌：典型值0.15Ω（ΔIk = 10µA至10mA）
‌温度系数‌：最大值70 ppm/°C（10µA < Ik < 20mA）

不同电压版本的技术规格

2.048V版本（Ik = 10µA）

LM4040A：2.0460V - 2.0500V
LM4040B：2.0439V - 2.0521V
LM4040C：2.0378V - 2.0582V
LM4040D：2.0275V - 2.0685V

5.0V版本（Ik = 20µA）

LM4040A：4.9950V - 5.0050V
LM4040B：4.9900V - 5.0100V
LM4040C：4.9750V - 5.0250V
LM4040D：4.9500V - 5.0500V

三、工作条件与极限参数

安全工作范围

‌最小工作电流‌：10µA（25°C，Vk < 2.5V）
‌最大工作电流‌：15mA
‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C

极限参数保护

‌反向击穿电流‌：20mA
‌正向电流‌：15mA
‌功率耗散‌：500mW（Tamb = 25°C）
‌ESD保护‌：HBM 2kV，MM 200V，CDM 1500V

四、封装与引脚配置

封装选项

‌SOT23-3L‌：适用于空间受限应用
‌SOT323-5L‌：提供更多引脚配置灵活性

引脚定义

‌SOT23-3L‌：

Cathode (K)
Anode (A)
NC（必须悬空或连接至阳极）

‌SOT323-5L‌：

Anode (A)
NC
Cathode (K)
NC
NC

五、典型应用特性

温度稳定性表现

在5V版本中，不同工作电流下输出电压随温度变化：

Ik = 10µA：-55°C至+145°C范围内变化约±0.5%

动态阻抗特性

频率响应表现：

低频段（<1kHz）：阻抗保持稳定
高频段（>10kHz）：阻抗特性受输出电容影响

六、设计要点与应用建议

关键设计考虑因素

‌工作电流选择‌：确保Ik在10µA至15mA范围内
‌热管理‌：结温不超过+150°C
‌NC引脚处理‌：严格按数据手册要求连接

应用领域

‌便携式电池供电设备‌
‌数据采集系统‌
‌测试测量仪器‌

七、热性能参数

热阻特性

‌SOT323-5L‌：

结到环境热阻：245°C/W
结到外壳热阻：105°C/W

‌SOT23-3L‌：

结到环境热阻：210°C/W
结到外壳热阻：103°C/W

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