【導(dǎo)讀】有些人會發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)電壓源的數(shù)據(jù)沒有數(shù)據(jù)手冊上說的那么精準(zhǔn)，這是什么原因？資深專家告訴你很大程度上都是由于使用不當(dāng)。一旦基準(zhǔn)電壓源使用不當(dāng)極易造成裕量不足、負載不正確和反向輸出電流等狀況。這三種狀況都是數(shù)據(jù)手冊上說到的常見問題，如果平時遇到這種問題一定要及時避免。
為什么基準(zhǔn)電壓源遠不如數(shù)據(jù)手冊上保證的精度？很多情況下是因為使用不當(dāng)。如果基準(zhǔn)電壓源使用不當(dāng)，就會帶來麻煩。有三種常見的使用不當(dāng)可能會導(dǎo)致這樣的問題：裕量不足、負載不正確和反向輸出電流。前兩項一般在數(shù)據(jù)手冊中提及，易于避免；第三項很少提及，可能會導(dǎo)致難以診斷的問題。
大部分基準(zhǔn)電壓源具有輸入、輸出和接地端子——輸出端子在較寬的輸入電壓和負載電流范圍內(nèi)保持地以上的精確電壓。但是，如果輸入和輸出電壓之差過小，則輸出電壓精度下降。雖然一些器件確實能在略低的電壓下工作（但性能不佳），但這樣做不安全。在全精度范圍內(nèi)工作很重要，可以得到指定精度。
大部分基準(zhǔn)電壓源具有限流輸出，因此不會受到短路的損害。如果用來提供過多電流，則輸出電壓將下降——效應(yīng)從遠低于該點處就會出現(xiàn)，使器件進入全限流模式。查看數(shù)據(jù)手冊中的最大負載電流和輸出電流，了解精度從何處開始下降（通常在曲線圖上表示）。
錯誤加載基準(zhǔn)電壓源的另一肇因是使用不正確的容性負載——很多（甚至是大部分）基準(zhǔn)電壓源可在任意容性負載下穩(wěn)定化，尤其是一些低壓差（LDO1）類型可能隨負載電容過多或過少而振蕩，甚至同時發(fā)生兩種情況！如果發(fā)生這種情況，則輸出電壓將無法正確調(diào)節(jié)。通過RTFDS2或?qū)嶒灤_保應(yīng)用中基準(zhǔn)電壓源遇到的電容范圍不會導(dǎo)致這種振蕩——記住，在復(fù)雜系統(tǒng)中，多個子系統(tǒng)可能共享一個基準(zhǔn)電壓源，但您并不負責(zé)所有子系統(tǒng)的設(shè)計。
幾周之前，我自己就遇到了第三種問題。當(dāng)時我正在設(shè)計兩個非常簡單的低功耗電池管理系統(tǒng)，定義電壓檢測部分的電阻方程也很簡單，但構(gòu)建時，只要接近正確電壓，兩個系統(tǒng)都無法工作。
我花了幾天才發(fā)現(xiàn)，這些器件中的基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動的是運算放大器的同相輸入端，而正反饋配置為比較器3，具有定義的遲滯。當(dāng)運算放大器輸出高電平時，反饋電阻驅(qū)動大約6μA電流返回基準(zhǔn)電壓源輸出。
我使用的是ADR291和ADR292基準(zhǔn)電壓源，并且這些器件數(shù)據(jù)手冊中的“簡化原理圖”顯示輸出由類似運算放大器的結(jié)構(gòu)驅(qū)動。運算放大器可以在輸出端進行源電流和吸電流操作，而我下意識認為這些基準(zhǔn)電壓源也一樣。事實并非如此！5μA左右的反向電流足以提高輸出電壓。
數(shù)據(jù)手冊完全沒有提醒這個問題。負載調(diào)整率在0mA至5mA輸出電流范圍內(nèi)定義，這意味著較大的反向電流（幾十或幾百μA！）可能造成問題，但這并不表示極小的反向電流無法安全流過電阻鏈R1、R2和R3（如簡化原理圖所示）。
一旦清楚這個問題，要避免就很簡單了。很多基準(zhǔn)電壓源具有吸電流和源電流能力，如果數(shù)據(jù)手冊針對±XmA輸出電流定義輸出電壓，就能確定情況確實如此。或者，如果知道電流會流入基準(zhǔn)電壓源的輸出端，就可以通過一個足夠小的電阻將輸出端接地，以吸收一切電流。這樣可以確保基準(zhǔn)電壓源輸出中的電流始終流出器件，問題就此解決。
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