深入解析MAX6072：高精度双输出系列电压基准源

在电子设计领域，高精度电压基准源是众多应用中不可或缺的关键组件，它为系统提供稳定、精确的电压参考，直接影响着整个系统的性能和精度。MAX6072作为一款高精度双输出系列电压基准源，以其卓越的性能和丰富的特性，在众多应用场景中展现出强大的优势。今天，我们就来深入了解一下这款产品。

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一、产品概述

MAX6072是一款双输出精密系列电压基准源，具有两个输出端，分别为 +VREF 和 +VREF/2。它的 1/f 噪声极低，仅为 2ppm（峰 - 峰值），每个输出端都能提供和吸收 10mA 的电流，并且配备独立的检测线。该产品在 -40°C 至 +125°C 的环境温度范围内，温度漂移最大为 6ppm/°C，初始精度可达 0.04%。同时，它提供三对输出电压可供选择，分别是 5V/2.5V、4.096V/2.048V 和 2.5V/1.25V，输入电压范围为 2.8V 至 5.5V，每路基准的静态电源电流仅为 150µA（典型值）。这种双电压输出特性使它非常适合用于精密 ADC 应用，因为在这些应用中，输入信号通常需要参考 VREF/2。MAX6072 采用 10 引脚 μMAX® 封装，适用于 -40°C 至 +125°C 的工业温度范围。

二、产品特性与优势

2.1 低温度系数确保系统稳定性

MAX6072 具有出色的温度特性，A 级产品的温度系数最大为 6ppm/°C，B 级产品最大为 8ppm/°C。这意味着在较宽的温度范围内，输出电压能够保持相对稳定，减少了因温度变化而导致的电压漂移，从而确保了系统在不同环境温度下的稳定性。对于一些对温度敏感的应用，如高精度工业控制和测试测量设备，这种低温度系数特性尤为重要。

2.2 优秀的长期漂移性能

该产品在 1000 小时内的漂移仅为 15ppm，这保证了信号链在长时间运行过程中的读数准确性。在需要长期稳定运行的应用中，如便携式医疗设备和工业过程控制，这种长期漂移性能能够有效减少误差积累，提高系统的可靠性和精度。

2.3 双基准输出提供灵活参考

MAX6072 提供 VREF 和 VREF/2 两个基准输出，这为 ADC/DAC 提供了参考电压和共模参考。不同型号的产品提供不同的输出电压组合，如 MAX607250 的 (V{REF}=5V)，(V{REF} / 2 = 2.5V)；MAX607241 的 (V{REF}=4.096V)，(V{REF} / 2 = 2.048V)；MAX6072_25 的 (V{REF}=2.5V)，(V_{REF} / 2 = 1.25V)。这种双基准输出的设计，使得在设计电路时能够更加灵活地满足不同的应用需求。

2.4 低热滞确保一致性

产品的热滞典型值为 85ppm，热滞跟踪为 2.5ppm。这意味着在温度循环过程中，输出电压的变化较小，能够确保系统在不同温度条件下的一致性和可靠性。在一些需要频繁经历温度变化的应用中，低的热滞特性可以减少因温度变化引起的电压波动，提高系统的稳定性。

2.5 独立使能控制

每个输出端都有独立的使能控制，这允许用户根据实际需求独立控制两个输出。在一些需要灵活控制电源的应用中，这种独立使能控制功能可以帮助用户优化系统的功耗和性能。

2.6 低功耗设计

每路基准的静态电源电流仅为 150μA，这种低功耗特性使得 MAX6072 非常适合用于电池供电或环路供电的传感器应用，能够有效延长电池的使用寿命，降低系统的功耗。

三、电气特性

3.1 输出特性

• 输出电压精度：在不同型号和温度条件下，输出电压精度有所不同。例如，MAX6072A_50 在 (T_A = +25°C) 时，输出电压精度为 ±0.05%，而 MAX6072B_50 为 ±0.08%。
• 输出电压温度漂移：A 级产品的温度漂移典型值为 1.5ppm/°C，最大为 6ppm/°C；B 级产品典型值为 2.0ppm/°C，最大为 8ppm/°C。
• 输出电压温度漂移跟踪：不同型号的产品在温度漂移跟踪方面表现出色，如 MAX6072A_50 和 MAX6072B_50 的温度漂移跟踪典型值均为 0.4ppm/°C。
• 线路调整率：在不同的输入电压范围和温度条件下，线路调整率有所不同。例如，OUT1F 在 (5.2V < V_{IN1} < 5.5V) 且 (T_A = +25°C) 时，线路调整率典型值为 200μV/V，在 (T_A = -40°C) 至 +125°C 时最大为 700μV/V。
• 负载调整率：在不同的负载电流和输出端条件下，负载调整率也有所差异。例如，OUT1F 在 0mA < (I_{OUT}) < 10mA 且为吸收电流时，负载调整率典型值为 160μV/mA，最大为 290μV/mA。

3.2 输入特性

• 电源电压：不同输出端对应的电源电压范围不同，如 OUT1F 的电源电压范围为 5.2V 至 5.5V，OUT2F 为 2.8V 至 5.5V。
• 静态电源电流：REF1 和 REF2 的静态电源电流在不同温度条件下有所变化。例如，REF1 在 (T_A = +25°C) 时典型值为 160μA，在 (T_A = -40°C) 至 +125°C 时最大为 350μA。
• 关断电源电流：当使能端 (V_{EN} = 0V) 时，每路基准的关断电源电流最大为 28μA。

3.3 动态特性

• 噪声电压：在不同的频率范围和输出端条件下，噪声电压有所不同。例如，在 0.1Hz 至 10Hz 的 1/f 噪声范围内，OUT1F 的噪声电压典型值为 9μV（峰 - 峰值），OUT2F 为 4.8μV（峰 - 峰值）。
• 纹波抑制：在 60Hz 频率下，OUT1F 的纹波抑制典型值为 74dB，OUT2F 为 84dB。
• 开启建立时间：OUT1F 和 OUT2F 在达到 0.01% 精度时的开启建立时间分别为 50μs 和 30μs。
• 使能建立时间：OUT1F 和 OUT2F 在达到 0.01% 精度时的使能建立时间分别为 100μs 和 75μs。

四、引脚配置与功能

PIN	NAME	FUNCTION
1	OUT1F	V REF 参考 1（V OUT1F ）强制输出。尽可能靠近负载将 OUT1F 短接到 OUT1S。通过一个电容（0.1μF 至 10μF）旁路到地。
2	OUT1S	V REF 电压参考 1（V OUT1S ）检测
3, 8	GND	接地。引脚 3 和 8 必须外部连接到一个坚实的接地平面。
4	EN2	电压参考 2 使能输入。高电平使能 V REF2 ，低电平禁用 V REF2 。
5	IN2	电压参考 2 电源输入
6	OUT2F	V REF /2 电压参考 2（V OUT2F ）强制输出。尽可能靠近负载将 OUT2F 短接到 OUT2S。通过一个电容（0.1μF 至 10μF）旁路到地。
7	OUT2S	V REF /2 电压参考 2（V OUT2S ）检测
9	EN1	电压参考 1 使能输入。高电平使能 V REF1 ，低电平禁用 V REF1 。
10	IN1	电压参考 1 电源输入

五、应用场景

5.1 ADC/DAC 参考与共模设置点

在 ADC/DAC 应用中，MAX6072 的双输出特性可以为其提供精确的参考电压和共模参考，确保信号转换的准确性。其低噪声和低温度漂移特性能够有效减少误差，提高系统的性能。

5.2 测试与测量/ATE

在测试和测量设备以及自动测试设备（ATE）中，对电压参考的精度和稳定性要求极高。MAX6072 的高精度和低温度系数特性使其能够满足这些应用的需求，确保测量结果的准确性和可靠性。

5.3 高精度工业和过程控制

在工业控制和过程控制领域，需要精确的电压参考来实现对各种参数的精确控制。MAX6072 的稳定性和可靠性能够保证系统在不同环境条件下的正常运行，提高生产效率和产品质量。

5.4 便携式医疗设备

便携式医疗设备通常对功耗和精度有较高的要求。MAX6072 的低功耗设计和高精度输出特性使其非常适合用于这类设备，能够为医疗设备提供稳定、精确的电压参考，确保设备的正常运行和测量结果的准确性。

六、使用注意事项

6.1 输出力和检测

MAX6072 提供独立的开尔文连接，用于为负载提供电流的电源电路输出（OUTF）和调节施加到该负载电压的电路输入（OUTS）。这种配置可以消除连接 MAX6072 和负载的线路上的电压降。在使用时，应将 OUTF 连接到负载，并在最需要电压精度的点将 OUTS 连接到 OUTF。

6.2 输出旁路

MAX6072 需要在 OUT_F 附近放置一个 0.1μF 至 10μF 的输出电容。对于驱动开关电容负载或快速变化负载电流的应用，建议使用一个 10μF 电容与一个 0.1μF 电容并联，以减少参考输出上的瞬态。

6.3 电源电压

每个参考都有独立的电源电压输入（IN1 和 IN2），可以分别供电，也可以通过将 IN1 和 IN2 短接来使用相同的电源电压。

6.4 热滞

热滞是指设备在整个工作温度范围内循环前后，在 (T_A = +25°C) 时输出电压的变化。MAX6072 的典型热滞值为 85ppm，在设计时需要考虑这一因素对系统性能的影响。

6.5 开启时间

设备通常在 25μs 至 40μs 内开启并稳定到最终值的 0.01% 以内。在设备以最小压差电压和最大负载运行时，开启时间可能会增加到 4ms。在设计系统时，需要根据实际情况考虑开启时间对系统性能的影响。

七、总结

MAX6072 作为一款高精度双输出系列电压基准源，凭借其低温度系数、优秀的长期漂移性能、双基准输出、低热滞、独立使能控制和低功耗等特性，在众多应用场景中展现出强大的优势。无论是在高精度工业控制、测试测量设备，还是在便携式医疗设备等领域，MAX6072 都能够为系统提供稳定、精确的电压参考，提高系统的性能和可靠性。在实际应用中，电子工程师们可以根据具体的需求，合理选择 MAX6072 的型号和配置，充分发挥其优势，实现更加高效、精确的电路设计。

大家在使用 MAX6072 过程中遇到过哪些问题呢？或者对于电压基准源的选择，你还有哪些疑问？欢迎在评论区留言讨论。