很多人都知道基準(zhǔn)電壓，那么它的作用是什么呢?由于無(wú)處不在，我們來(lái)看看基準(zhǔn)電壓有多重要。我們平時(shí)會(huì)用到嗎?無(wú)論是汽車還是電腦等，只要是電子產(chǎn)品就必須以某種方式與“真實(shí)”交互。這種結(jié)合能測(cè)量出(特性：速度、壓力、長(zhǎng)度、溫度)映射到電子產(chǎn)品體現(xiàn)在(電壓)上面。這種則需要一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，我們所說(shuō)的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是基準(zhǔn)電壓。

基準(zhǔn)電壓源?到底會(huì)用到哪里?能有什么作用，能幫助我們做些什么?我們進(jìn)一步了解下!

定義：

基準(zhǔn)電壓源是當(dāng)代模擬集成電路極為重要的組成部分，它為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、A/D和D/A轉(zhuǎn)化器提供基準(zhǔn)電壓，也是大多數(shù)傳感器的穩(wěn)壓供電電源或激勵(lì)源。另外，基準(zhǔn)電壓源也可作為標(biāo)準(zhǔn)電池、儀器表頭的刻度標(biāo)準(zhǔn)和精密電流源。

基準(zhǔn)電壓源只是一個(gè)電路或電路元件，只要電路需要，它就能提供已知電位。這可能是幾分鐘、幾小時(shí)或幾年。如果產(chǎn)品需要采集真實(shí)世界的相關(guān)信息，例如電池電壓或電流、功耗、信號(hào)大小或特性、故障識(shí)別等，那么必須將相關(guān)信號(hào)與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。每個(gè)比較器、ADC、DAC 或檢測(cè)電路必須有一個(gè)基準(zhǔn)電壓源才能完成上述工作。將目標(biāo)信號(hào)與已知值進(jìn)行比較，可以準(zhǔn)確量化任何信號(hào)。

理想基準(zhǔn)電壓源

理想的電壓基準(zhǔn)源應(yīng)該具有完美的初始精度，并且在負(fù)載電流、溫度和時(shí)間變化時(shí)電壓保持穩(wěn)定不變。實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員必須在初始電壓精度、電壓溫漂、遲滯以及供出/吸入電流的能力、靜態(tài)電流(即功率消耗)、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、噪聲和成本等指標(biāo)中進(jìn)行權(quán)衡與折衷。

基準(zhǔn)源的類型

兩種常見(jiàn)的基準(zhǔn)源是齊納和帶隙基準(zhǔn)源。齊納基準(zhǔn)源通常采用兩端并聯(lián)拓?fù)?帶隙基準(zhǔn)源通常采用三端串連拓

實(shí)現(xiàn)方式

1.電阻分壓：

只能作為放大器的偏置電壓或提供放大器的工作電流。這主要是由于其自身沒(méi)有穩(wěn)壓作用，故輸出電壓的穩(wěn)定性完全依賴于電源電壓的穩(wěn)定性。

2.普通正向二極管

不依賴于電源電壓的恒定基準(zhǔn)電壓，但其電壓的穩(wěn)定性并不高，且溫度系數(shù)是負(fù)的，約為-2mV/℃

3.齊納二極管

可克服正向二極管作為基準(zhǔn)電壓的一些缺點(diǎn)，但其溫度系數(shù)是正的，約為+2mV/℃

4.溫度補(bǔ)償性齊納二極管

體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于集成;但存在噪聲大、負(fù)荷能力弱、穩(wěn)定性差以及基準(zhǔn)電壓較高、可調(diào)性較差等缺點(diǎn)。這種基準(zhǔn)電壓源不適用于便攜式和電池供電的場(chǎng)合。

5.帶隙基準(zhǔn)源(采用CMOS，TTL等技術(shù)實(shí)現(xiàn))

運(yùn)用半導(dǎo)體集成電路技術(shù)制成的基準(zhǔn)電壓源種類較多，如深埋層穩(wěn)壓管集成基準(zhǔn)源、雙極型晶體管集成帶隙基準(zhǔn)源、CMOS集成帶隙基準(zhǔn)源等?！皫痘鶞?zhǔn)源”是七十年代初出現(xiàn)的一種新型器件，它的問(wèn)世使基準(zhǔn)器件的指標(biāo)得到了新的飛躍。由于帶隙基準(zhǔn)源具有高精度、低噪聲、優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于電壓調(diào)整器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(A/D, D/A)、集成傳感器、大器等，以及單獨(dú)作為精密的電壓基準(zhǔn)件，低溫漂等許多微功耗運(yùn)算放。

總結(jié)：

任何系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)都在于在成本、體積、精確度、功耗等諸多因素的平衡與折衷。為具體設(shè)計(jì)選擇最佳基準(zhǔn)源時(shí)需要考慮所有相關(guān)參數(shù)。有趣的是，很多時(shí)候選用較貴的元件反而使系統(tǒng)的整體成本更低，因?yàn)樗梢越档椭圃爝^(guò)程中補(bǔ)償和校準(zhǔn)的花銷。這就是基準(zhǔn)電壓的重要性，需要大家不斷積累。