電壓基準(zhǔn)電路的工作原理和參數(shù)計(jì)算

圖1

電路圖說明：

1. +5V為輔助電源；

2. Vref 3為基準(zhǔn)電路的輸出。

工作原理和參數(shù)計(jì)算

431是比較通用的三端shunt型可調(diào)電壓基準(zhǔn)芯片，其芯片內(nèi)部包括一個(gè)運(yùn)放和一個(gè)固定電壓基準(zhǔn)源。結(jié)構(gòu)如下圖所示：

內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（下文中，引腳名稱以此為準(zhǔn)）

典型應(yīng)用（下文中，電阻標(biāo)號以此為準(zhǔn)）

其內(nèi)部的基準(zhǔn)是固定的基準(zhǔn)，如2.5V或者1.25V。通過R1/R2的電阻調(diào)節(jié)，來調(diào)節(jié)流過R1/R2的電流，達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的，其基本計(jì)算方法是利用運(yùn)放的虛短/虛斷原理來計(jì)算：

因?yàn)橐话闱闆r下，相比流過R1的電流，IREF都是非常小的，可以忽略，因此：

所以，通過調(diào)節(jié)R1和R2的電阻阻值比，就可以調(diào)節(jié)到所需要的電壓基準(zhǔn)值。

設(shè)計(jì)調(diào)試要點(diǎn)

1. 431的陰極（cathode）需要一定的電流，才能維持陰極的電壓穩(wěn)定，并且在陰極電流增大到一定程度，才能維持陰極電壓具有一定的抗干擾能力，因此，對于一次電源的應(yīng)用電路，建議陰極電流大于3mA。

2. 431的REF端一般不允許接電容。

3. IREF電流是受溫度影響的，因此IREF需要取的小于R1/R2電阻電流的1/1000，以避免IREF的溫度系數(shù)對于基準(zhǔn)值的影響。

4. 在整流模塊中，R1/R2上容易產(chǎn)生干擾電壓，如果R1/R2的電流太小，則基準(zhǔn)容易被干擾，因此，用于整流模塊的電壓基準(zhǔn)，R1/R2的電流必須大于0.4mA；推薦大于1mA。

5. 431陰極對地如果接的電容容量不合適，容易引起基準(zhǔn)振蕩。因此，一般建議陰極對地的電容小于1nF，建議470pF。如果因?yàn)槠渌?，需要選用其他編碼的431器件，則需要詳細(xì)查找相應(yīng)的器件資料，確定其對電容的要求。

Renease

HITACHI

6. 如果在其他地方使用基準(zhǔn)，需要考慮基準(zhǔn)的帶載能力。在各種負(fù)載條件下，基準(zhǔn)的陰極電流不能小于3mA，并且最大電流不能超過基準(zhǔn)芯片允許的最大結(jié)溫限制。

7. 對于基準(zhǔn)的穩(wěn)定性要求較高的場合，R1/R2電阻需要選用0.1％精度的電阻（RN73系列電阻），以保證基準(zhǔn)的長期穩(wěn)定性。

8. 在所需的基準(zhǔn)電壓不是3V，需要調(diào)整時(shí)，盡量不改變R846的阻值，只變化R845，來調(diào)整到所需的電壓值；

9. 在電源電壓不是5V，需要調(diào)整時(shí)，需要確保陰極電流大于3mA。