探秘LMx85-1.2系列：超实用的微功耗电压基准源

在电子设计的领域中，电压基准源就像是一个精准的“指南针”，为各种电路提供稳定、准确的参考电压。今天我们要深入了解的是TI公司的LM285-1.2、LM385-1.2和LM385B-1.2这三款微功耗电压基准源，它们在便携式设备、测试仪器等领域有着广泛的应用。

文件下载：lm385-1.2.pdf

一、关键特性：优势尽显

1. 宽工作电流范围

LM285-1.2的工作电流范围为10μA到20mA，而LM385-1.2和LM385B-1.2则是15μA到20mA。如此宽的电流范围，使得这些器件能够适应不同的电源供应情况，具有很强的通用性。

2. 高精度与稳定性

• 初始电压容差低至1%和2%，能够提供较为精准的参考电压。
• 动态阻抗极低，在25°C时，LM385-1.2的参考阻抗最大为1Ω，全温度范围内所有器件的最大参考阻抗为1.5Ω。
• 温度稳定性良好，参考电压的平均温度系数在全温度范围内为±20ppm/°C。

  3. 低功耗与兼容性

• 功耗非常低，这对于需要长时间使用电池供电的设备来说至关重要，可以显著延长电池的使用寿命。
• 与行业标准的LM285-1.2和LM385-1.2可互换，方便工程师进行升级或替换现有设计中的同类器件。

  4. 电容负载耐受性强

  该系列器件的设计使其对电容负载具有出色的耐受性，这意味着在大多数参考应用中使用起来更加轻松，减少了因电容负载而导致的性能下降问题。

二、多种应用场景，各显神通

1. 便携式仪表与测试仪器

在便携式仪表和测试仪器中，需要稳定的参考电压来保证测量的准确性。这些微功耗电压基准源凭借其高精度和低功耗的特性，能够为仪器提供可靠的电压参考，延长电池续航时间，非常适合在野外或移动环境中使用。

2. 电池供电系统

对于电池供电的系统，功耗是一个关键因素。LMx85-1.2系列的低功耗特点可以有效降低系统的整体功耗，提高电池的使用效率，使设备能够在一次充电后运行更长时间。

3. 电流环仪表与面板仪表

在电流环仪表和面板仪表中，稳定的参考电压对于准确显示和测量电流至关重要。这些器件能够提供稳定的电压，确保仪表的正常工作和准确读数。

三、规格参数：心中有数

1. 绝对最大额定值

• 反向电流最大为30mA，正向电流最大为10mA。
• 工作虚拟结温最高可达150°C，存储温度范围为 - 65°C到150°C。需要注意的是，超过这些参数可能会对器件造成永久性损坏。

  2. ESD 额定值

• 人体模型（HBM）下，所有引脚的ESD耐压为±2000V。
• 带电设备模型（CDM）下，所有引脚的ESD耐压为±1000V。在使用和处理这些器件时，一定要注意静电防护，避免因静电放电而损坏器件。

  3. 推荐工作条件

• 参考电流范围为0.01mA到20mA。
• LM285-1.2的工作环境温度范围为 - 40°C到85°C，LM385-1.2和LM385B-1.2为0°C到70°C。在设计时，要确保器件在推荐的工作条件下运行，以保证其性能和可靠性。

四、典型应用：轻松上手

1. 电阻式电流源产生参考电压

以LM385-1.2为例，通过一个电阻将电源电压分压，为其提供大于最小阴极电流（ (I{Z(MIN)}) ）的电流，从而产生稳定的1.2V参考电压。电阻的值应根据公式 ((V{supply }-V{reference }) ÷I{Z(M I N)}) 来计算，确保能够提供足够的电流。

2. 热电偶冷端补偿器

在热电偶测量系统中，冷端温度的变化会影响测量的准确性。利用LM385-1.2作为电压基准源，可以对冷端温度进行补偿，提高测量的精度。

3. 恒流源产生参考电压

使用LM334等恒流源器件为LM385-1.2提供稳定的电流，从而产生稳定的参考电压，适用于对电压稳定性要求较高的场合。

五、设计与布局 tips：细节决定成败

1. 电源供应

为了不超过最大阴极电流，必须确保电源电压是经过限流的。对于需要分流大电流（最大30mA）的应用，要注意阴极和阳极的走线长度，并适当调整走线宽度，以保证合适的电流密度。

2. PCB 布局

• 在阴极引脚节点上连接一个低ESR的0.1μF陶瓷旁路电容，用于滤波和稳定电压。
• 根据器件规格对系统中的其他有源器件进行去耦处理，减少相互之间的干扰。
• 使用实心接地平面，有助于散热和降低电磁干扰（EMI）噪声的拾取。
• 尽量将外部组件靠近器件放置，避免因距离过远而产生寄生误差，如塞贝克效应。
• 避免敏感的模拟走线与数字走线平行，尽量减少数字和模拟走线的交叉，必要时采用垂直交叉的方式。

六、总结与思考

LM285-1.2、LM385-1.2和LM385B-1.2这三款微功耗电压基准源以其出色的性能和广泛的应用场景，成为了电子工程师在设计中值得信赖的选择。在实际应用中，我们需要根据具体的设计要求，合理选择器件和应用电路，并注意电源供应和PCB布局等细节，以充分发挥这些器件的优势。

大家在使用这些电压基准源的过程中，是否遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。