您是否曾經需要一種既能承受寬輸入電壓范圍,又能實現低壓差操作的基準電壓源?例如,大多數低壓差串聯基準不支持高達12V的電壓源。這是分流基準非常方便的地方。
圖 1:使用并聯基準電壓源驅動 ADC 外部基準電壓源引腳
在圖1所示的應用中,LM4040并聯基準電壓為4.096V,這是模數轉換器(ADC)的常用選擇,因為1 mV相當于12位ADC的最低有效位(LSB)。
分流基準需要一個外部電阻來設置電源電流。基準電壓源的負載電流可通過ADC數據手冊確定。在本例中,讓我們使用 ADS8320。在圖1所示電路中,ADC數據手冊中外部基準引腳的電流消耗為40μA。當外部電阻值為576Ω時,基準電壓源將在4.16V至12.75V的輸入電壓范圍內保持在其工作區域內。壓差為64mV,具有超過12V的完整基準功能。為了比較并聯基準低壓差與具有相同4.096V基準電壓的串聯基準電壓,數據手冊中規定REF5040的最大壓差為200mV。
如果64mV還不夠低,則使用100Ω的外部電阻值可實現更低的4.11V最小輸入電壓和14mV的壓差。最大輸入電壓說明了這種超低壓差的權衡,在靜態電流超過器件的最大額定值之前,該電壓將限制在5.59V。為了再次將其與串聯基準進行比較,REF3240具有5mV的低壓差,但最大輸入電壓為5.5V。請注意,串聯壓差改進是使用不同的器件,而分流器是具有不同電阻的相同器件。
表 1 匯總了 LM4040 分流基準電壓源的兩個電阻值的電壓和電流值。
RS | ILOAD | VINMIN | IQ at VINMIN | VINMAX | IQ at VINMAX |
576 ? | 40 μA | 4.16 V | 71.1 μA | 12.75 V | 14.98 mA |
100 ? | 40 μA | 4.11 V | 100 μA | 5.59 V | 14.9 mA |
表 1:LM4040 分流基準的不同外部電阻器的電壓和電流參數
這些非常低的壓差是可能的,因為基準器件看到的負載電流非常小,為40μA。如果負載為100μA,則相同的576Ω電阻將允許最小V在4.2V,壓差為104mV,仍然很低。在負載電流較高的應用中,壓差將隨著所需電阻的增加而增加。
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