当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式教程

电路功能与优势
  从正基准电压产生负基准电压的传统方法只用反相运算放大器,这种方法需用两个精密匹配的电阻。如果匹配有误差,则最终输出也会产生误差。利用本文所述电路,无需用精密电阻即可产生一个负精密基准电压,从而以更少的元件提供更高的精度。
 
电路描述
  该电路采用1.25 V高精度串行基准电压源ADR127和低噪声、低失真、低失调电压运算放大器AD8603。ADR127提供高精度1.25 V输出。AD8603是理想的互补产品,功耗极低,具有出色的电源抑制比(PSRR),并且能采用低至1.8 V的电源电压工作。本电路中,容许的最低电源电压为3 V ( ±1.5 V),使基准电压源和运算放大器均保持足够的裕量。
 
  请注意,基准电压源ADR127为浮地的,其输入连至+VDD电源,输出连至AD8603的反相输入(通过1 kΩ隔离电阻),GND引脚则连至AD8603的输出。(如果ADR127 GND引脚连至实际电路板的接地层,则该电路将不能正常工作。)在此配置中,ADR127充当1.25 V电压源,连接在运算放大器的反馈环路内。负反馈迫使运算放大器输出–1.25 V电压。运算放大器的输入失调电压引起的误差以及基准电压源本身引起的误差构成输出电压的全部误差。流经1 kΩ电阻的偏置电流所引起的误差可忽略不计,因为运算放大器为CMOS,其输入偏置电流极低。因此,如果负电源电压接近基准电压输出,则所选的运算放大器必须具有低失调电压和轨到轨输出。


图1.可产生负1.25 V基准电压的电路


  为使本电路正常工作,必须考虑与基准电压源和运算放大器相关的裕量问题。VDD电源电压必须足够大才能满足基准电压源的裕量要求。ADR127要求电源电压裕量至少为1.45 V (VIN – VOUT),因此VDD至少应为1.5 V(提供50 mV裕量)。对负电源的要求取决于运算放大器输出级的裕量要求。AD8603具有轨到轨输出级,但即便如此,本电路也应当至少提供数百毫伏的输出裕量。AD8603必须输出–1.25 V,因此至少应使用–1.5 V的VSS,以提供250 mV输出裕量。只要裕量要求得到满足,则可以使用±1.5 V至±2.5 V范围内的任何电源电压。AD8603的额定电源电压为5 V,绝对最大电源电压为6 V或±3 V(使用对称电源时)。
 
  0.1 μF电容对其输入与输出引脚之间的基准电压源进行去耦。1 kΩ电阻将该电容与运算放大器的反相输入隔离。应将一个0.1 μF低电感陶瓷去耦电容(图中未显示)与VDD相连,并使其非常靠近这两个IC。多数情况下,运算放大器的最终输出(–VREF)将被深度去耦,这就要求所选的运算放大器在处理较大的容性负载时必须保持稳定。典型的去耦网络由一个1 μF至10 μF电解电容和一个0.1 μF低电感陶瓷MLCC型电容并联构成。
 
常见变化
  经验证,采用图中所示的元件值,该电路能够稳定地工作,并具有良好的精度。此配置还可以采用ADI公司的其它基准电压源和精密运算放大器,形成具有其它合适值的负基准电压。
 
  选择基准电压源与放大器组合时,切勿违背基准电压源的电源电压裕量要求(VIN – VOUT)。由于基准电压VOUT = 0,因此+VDD的最小值必须等于或大于电源电压裕量。例如,要利用5 V精密基准电压源ADR365产生–5 V基准电压,+VDD至少应为5.3 V,因为ADR365的电源电压裕量要求为300 mV。放大器必须在其输出端提供–5 V输出,因此对于本例,16 V、低噪声、精密、轨到轨运算放大器AD8663将是明智的选择。VSS应设置为–5.5 V(提供0.5 V负输出裕量),因为AD8663的电源电压范围为16 V,VDD可以为5.3 V至10.5 V范围内的任何值。多数情况下,电源是对称的,因此VDD = +5.5 V且VSS = –5.5 V将是不错的选择。
 
  ADR121与适合的运算放大器一起使用,可以产生–2.5 V基准电压。由于运算放大器必须输出–2.5 V电压,因此至少应使用–2.8 V的VSS(假设存在轨到轨输出级)。VDD至少必须为+0.3 V,才能满足ADR121的最小VIN – VOUT要求。如果使用AD8603,则VDD不应高于+2.2 V,使AD8603的总电源电压不超过5 V。如果要求用对称的2.8 V电源或更高电源(例如±5 V),则必须选用电源电压更高的运算放大器。
 
进一步阅读
  Jung, Walter G. 2002. Op Amp Applications. Analog Devices. ISBN 0916550265. Chapter 7. Also available as Op Amp Applications Handbook. Elsevier/Newnes. 2005. ISBN 0750678445. Chapter 7, http:///library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.html.
  Kester, Walt. 2004. Analog-Digital Conversion. Analog Devices. ISBN 0916550273. Chapter 9. Also available as The Data Conversion Handbook. Elsevier/Newnes. 2005. ISBN 0750678410, Chapter 9, http:///library/analogDialogue/archives/39-6/data_ conversion_handbook.html.
  Zumbahlen, Hank. 2006. Basic Linear Design. Analog Devices. ISBN 0915550281. Chapter 11. Also available as Linear Circuit Design Handbook. Elsevier-Newnes, 2008, ISBN 0750687037, Chapter 11, http:///product.jsp?isbn=9780750687034&ref=CWS1.
 
数据手册和评估板
  ADR127 Data Sheet. http:///zh/ADR127/productsearch.html.
  AD8603 Data Sheet. http:///zh/AD8603/productsearch.html.

修订历史
  5/09—Rev. 0 to Rev. A
  Updated Format ................................................................ Universal
  10/08—Revision 0: Initial Version

>>>>进入ADI资源中心,下载电子版以及更多资料<<<

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

在日常生活和工业生产中,电压的稳定性对于各种电气设备的正常运行至关重要。然而,有时我们会遇到电压低的情况,这不仅会影响到设备的性能,还可能引发一系列问题。本文将对电压低的原因进行深入探究,并提出相应的应对措施。

关键字: 电压 电网

在下述的内容中,小编将会对万用表的相关消息予以报道,如果万用表是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

关键字: 万用表 电阻

开关电源的输入电压如果过低或过高,都有可能导致不起振的情况。当输入电压过低时,电源无法启动,因为电源无法获得足够的能量来开关。

关键字: 开关电源 电压 电源

如果开关电源的输出电压低,可能是由于多种原因引起的故障。以下是一些可能的原因和对应的维修方法:

关键字: 开关电源 电压 励磁开关电源

电阻是电子电路中的基本元件之一,其主要作用是限制电流的流动。在高温环境下,电阻的性能会受到严重影响,甚至可能导致电路失效。因此,研究和开发能够在高温环境下稳定工作的电阻具有重要意义。本文将重点探讨能够在400度高温下稳定...

关键字: 电阻 电子电路 400度高温

在电子设备的设计与制造中,印刷电路板(PCB)起到了至关重要的作用。而PCB上的电阻则是电路中不可或缺的元件之一。电阻的主要作用是限制电流的流动,将电能转化为热能,从而实现对电路的控制与调节。本文将详细探讨PCB上电阻的...

关键字: 电子设备 印刷电路板 电阻

电在日常生活、生产、科学研究等工作中得到了广泛应用,随处可见各种各样的电路,这些电路的特性和作用各不相同。下面简单介绍下一些基础电路知识。

关键字: 电路图 电流 电压

电压跟随器(Voltage Follower)是一种特殊类型的运放电路,输入和输出之间没有电压放大。

关键字: 电压跟随器 运放电路 电压

全新 Bourns® MF-RHS 大功率额定系列,显著提高马达和工业设计的效率。采用小尺寸封装,具备低功耗设计

关键字: 保险丝 马达 电阻

随着科技的不断发展,热敏电阻作为一种广泛应用于各种领域的电子元件,已经成为了现代电子设备中不可或缺的一部分。热敏电阻是一种具有负温度系数的电阻器,其电阻值随温度的变化而变化。本文将对热敏电阻的应用进行详细的介绍。

关键字: 电阻 热敏电阻
关闭
关闭