基準電源是一種高精度、高穩(wěn)定性的電源設備，其主要作用是提供穩(wěn)態(tài)電壓或電流輸出，并保持輸出基準值的穩(wěn)定性。這種電源設備通常能夠實現(xiàn)較高的輸出精度和穩(wěn)定性，以滿足各種高精度實驗和測試的需求。
基準電源具有多種特性，其中包括高精度、高穩(wěn)定性、寬范圍輸出以及可編程控制等。例如，它可以提供高達0.001%的輸出精度，確保輸出電壓或電流的精度和穩(wěn)定度。同時，基準電源還具有廣泛的電壓或電流輸出范圍，能夠滿足不同設備的工作需求。此外，基準電源通常采用數(shù)字化控制，可以通過編程方式精確地控制電壓或電流的輸出。
圖1
并聯(lián)基準電源，其功能類似于二極管電壓調節(jié)器，當設備通過最小電流時，設備上的壓降保持不變。其使用固定壓降來調節(jié)負載，并將不需要的電流從負載傳輸?shù)降孛?。外部電阻器用于確定總電流電源，其壓降為輸入電源與基準電壓二者的電壓差。最大電流負荷決定輸入電壓和外部電阻大小決定。隨著負荷的變化，并聯(lián)基準將吸收掉多余的電流。
外部電阻最大最小值計算方式如上圖1、2
于負基準電壓源，連接方式如圖2 所示。
圖2
串聯(lián)基準不需要任何外部電阻，器件上會通過負載所需的電流，同時加上一個小的靜態(tài)電流。然而，正是因為輸入電壓直接加在器件上，而不是通過串聯(lián)電阻，所以對于串聯(lián)基準，有一個參數(shù)即最大額定輸入電壓需要考慮。圖3 即為一個典型的串聯(lián)基準電路。串聯(lián)基準不需要外部電阻，設備通過負載傳導所需的電流和小的靜態(tài)電流。然而，正是因為輸入電壓直接施加到器件而不是串聯(lián)電阻器，所以有一個參數(shù)必須被視為參考，即最大額定輸入電壓。圖3顯示了一個典型的串聯(lián)基準電路。
圖3
對于串聯(lián)基準，需要輸入電壓至少等于輸出電壓，并增加一定的余量。輸入和輸出之間的附加電壓稱為電壓差，通常隨著負載電流的增加而增加。串聯(lián)基準可以包括激活功能，該激活功能可以在不需要輸出電壓時通過外部信號激活或停用設備，從而節(jié)省功耗。為電路選擇參考電壓時，請考慮以下典型應用
寬范圍輸入電壓或存在大的輸入電壓瞬變。負向或浮地基準電壓。
負載電流變化，電源電流和負載電流同時減小。需要對基準源進行休眠或關斷的場合。
壓差是指在給定負載狀態(tài)下VIN和VOUT之間的最小電壓差。您是否經(jīng)歷過這樣的情況：需要一個參考電壓，該電壓必須能夠承受大范圍的輸入電壓，同時保持低電壓差分操作？例如，許多具有小電壓差的串聯(lián)參考電壓源不能支持超過12V的輸入電壓。在這一點上，并聯(lián)參考電源變得非常方便。
圖4
在圖4所示的電路應用中，LM4040的并聯(lián)參考電壓為4.096V，這是模數(shù)轉換器（ADC）的常見電壓，因為1mV對應于12位ADC的最低有效位（LSB）。
圖4：使用一個并聯(lián)參考來控制一個帶有外部參考引腳的ADC。并聯(lián)參考需要一個外部電阻器來調節(jié)電源電流。參考電壓的負載電流可以從ADC數(shù)據(jù)表中確定。在本案例中，我們使用ADS8320。在圖4的電路中，ADC數(shù)據(jù)表中外部參考引腳的最大電流為80μA。如果外部電阻值為576Ω，輸入電壓范圍在4.19V至12.75V之間，則電壓參考值仍可保持在其工作范圍內。其電壓差為94mV，但其整個功率范圍的輸入電壓高于12V。與具有相同參考電壓值（4.096V）的串聯(lián)參考相比，LM5040規(guī)格顯示的最大電壓差為200mV。由于該設備的最大負載電流非常小，僅為80μA。因此，也可以實現(xiàn)極低的電壓差。隨著負載電流的增加，電阻RS也相應地增加，從而產生更高的最小輸入電壓VIN。
與并聯(lián)參考源相比，串聯(lián)參考源通常具有更好的初始精度和溫度漂移。因此，如果您需要精度高于0.1%和/或低于25ppm/°C的溫度漂移，您可能需要選擇串聯(lián)參考電壓源。然而，并聯(lián)參考電壓源提供了更大的設計靈活性，例如在VIN輸入范圍內，通過堆疊多個器件可以獲得更高的參考電壓，并且可以產生負參考電壓或浮動參考電壓，如圖5所示，
圖5
可以選擇REF5050產品系列來獲得具有高精度、穩(wěn)定性、低噪聲和低溫漂移特性的精密系列參考源。VIN和VOUT引腳外部連接。通過這種方式，該串聯(lián)參考電壓源基本上被轉換為電壓調節(jié)器二極管，但顯著降低了噪聲和反向斷路電阻的負面影響。
在實際應用中，基準電源被廣泛應用于各種需要高精度、高穩(wěn)定性電源的領域，如電子測量、通信設備、醫(yī)療設備、工業(yè)自動化等。通過使用基準電源，這些設備可以獲得準確、穩(wěn)定的電源供應，從而提高設備的性能和可靠性。
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