电源适配器电压基准性能比较和选用

电源适配器电压基准性能比较

        表24以AD公司的电压基准产品为例,对掩埋齐纳､带隙和XFET三种类型基准的主要性能进行比较,由于生产电压基准电源适配器的公司很多,每一类产品自身的性能从高到低差别很大，故表2-4主要从总体上比较三种基准的性能特点,以便供选用时参考。

电源适配器电压基准的选用

     ADl,NS, MaxiNE､Linear,T等都是国际上著名的模拟产品供应商,它们可提供各种类的基准产品,根据前面的讨论,引起电压基准输出电压偏离标称值的主要因素是:初始精度,温度系数,噪声以及长期漂移等,因此,在选择一个电压基准时,需根据系统要求的分牌率､精度,供电电压､工作温度范围等情况综合考虑,不能简单地以单个参数(如初始精度)作为选择条件,举例来说,一个12位数据采集系统要求分辨到1LsB相当于1/22244ppm),如果工作温度变化范围为10℃,那么一个初始精度为0.01%(相当于100ppm)温度系数为10wm/℃温度变化范围内偏移100pm)的基准已能满足系统的精度要求,因为基准引起的总误差为200cm,但如果工作温度变化范围在15℃以上,该基准就不再适用了。

     对于初始精度,主要是根据系统的精度要求进行选择,对于数据采集系统,如果采用a位的ADCC或DAC),那么其满刻度分率为1/2;若要求达到1LsB的精度,则所配电压基准的初始精度可由式(2-18)确定：

考虑到其他误差的影响,实际的初始精度还要选得比式(2-18)更高一些,比如?LSB的分屏率精度来计算,即为式(2-18)所得结果的1/2｡

     温度系数是电压基准另一个重要参数,它的确定除了与系统要求的精度有关外,还与系统的工作温度范围有直接的关系,对于数据采集系统,假设所用ADC(或DAC)的位数是,要求达到1LsB的精度,工作温度变化是△T,那么基准的温度系数Te可由式(2-19)确定：

       同样地,考虑到其他误差的影响,实际的Tc值还要选得比式(2-19)更小一些,温度变化△T通常可以25℃为基准温度来计算,以工业温度范围40℃-85℃为例,△T可取60℃(25℃~85℃),因为生产厂商通常在25℃附近已将基准因温度变化引起的误差调到最小。

       大多数电压基准的噪声电压相对其他误差而言绝对值较小,故对于精度不高的系统,其影响  并不突出,但对于高精度系统,需引起高度重现,对于宽带噪声,通过在输出端增加一个低ESR(等效串联电阻)电容或一个RC滤波器就可有效地加以抑制｡但要注意所加电容的容量要按数据手册推荐的值选取,如果选得太大,可能引起振荡而硫坏输出电压的稳定性,另一个后果是会使导通建立时间增长,至于0.1-10Ha范围内的窄带噪声,因为它们是基准中固有的,且不能有效滤掉,故要仔细评估､选择。

        某些系统需长期工作,同时要求具有保持重复测量的一致性和稳定性,这时,基准的长期漂移性能指标就显得很重要,XFET基准具有十分优良的长期漂移特性,故是最佳选择,对于便携式系统,都要求低电压,低功耗,以便延长电池的使用时间,对于这类系统,选用XFET基准是十分理想的,它们不仅能在低电压､小电流下工作,同时仍能保持很好的性能,AD公司的某些带隙基准,如REF19和AD58系列也具备低电压,小静态电流的特性,因面也可用于便携式系统,但这些带隙基准的长期漂移､噪声以及温度系数指标不如XFET基准好。