Regulador de voltaje vs. referencia de voltaje

Question

Necesito una referencia de voltaje barata y algo precisa (~0,5%) para algunos DAC. Al principio iba a usar un regulador de voltaje LDO (un TC1223 específicamente) para esto, parece encajar en la cuenta mirando la hoja de datos. Luego vi que hay una categoría separada de CIs llamados referencias de voltaje en lugar de reguladores de voltaje. Pero por lo que puedo decir las referencias de voltaje con la misma precisión inicial que el regulador que mencioné anteriormente, cuesta más, y también requiere una o más resistencias externas (por lo menos los tipos de referencia de diodo shunt).

Así pues, me preguntaba cuál es la diferencia entre los reguladores y las referencias, y si puedo o no arreglármelas con un regulador para mis necesidades o si debo conseguir una referencia, independientemente del precio más alto de unas especificaciones aparentemente similares. Gracias.

Answer 1

Un regulador de voltaje está diseñado para recibir un voltaje variable (por ejemplo, 2-5v) y emitir un voltaje constante (por ejemplo, 3,3v). Ahora bien, los reguladores de voltaje se utilizan normalmente para alimentar un circuito, lo que significa que tendrán una salida de corriente de unos cientos de mA o más, en términos generales. Para mantener el coste, el tamaño, etc., la tolerancia de salida de los reguladores de voltaje es (de nuevo, generalmente) de unos pocos 10s o 100s de mV.

Por ejemplo, el RG71055 El regulador de voltaje tiene un voltaje de salida mínimo de 5.2v, y un máximo de 5.8v, con un voltaje de salida objetivo de 5.5v, y puede suministrar 30mA. Eso es alrededor de un 5% de tolerancia de voltaje, suponiendo que el número de crujido correctamente.

Por otro lado, una referencia de tensión está diseñada para tomar una tensión variable y suministrar EXACTAMENTE la tensión nominal de salida. Por ejemplo, el LT1790 puede suministrar 5v con una tolerancia del 0,1%, lo que supone una mejora de 50 veces respecto al RG71055. Sin embargo, el LT1790 sólo puede suministrar 5mA como máximo, que es 6 veces menos que el RG71055. Una referencia de voltaje se utiliza cuando se necesita saber que esta línea es exactamente un determinado voltaje (en otras palabras, tolerancias muy ajustadas). En Digikey, puedes conseguir una referencia de voltaje con una tolerancia del 0,01%. Con los reguladores de voltaje, tendrías suerte si consigues uno con una tolerancia del 1%.

Answer 2

Generalmente (aunque habrá excepciones) las referencias tienen mejores especificaciones que los reguladores. En esas especificaciones se incluyen...

estabilidad de la temperatura
estabilidad de la tensión de entrada
estabilidad de la carga de salida

(¡la estabilidad es algo importante con las referencias!)

ruido de salida

... así como la precisión inicial. Aunque a menudo encontrará que algunas referencias tienen varios grados, y una mejor precisión inicial está disponible en los grados más altos, ¡a un costo!

Answer 3

Un factor adicional (a sus otras respuestas) -- algunos los reguladores tienen un mínimo corriente por debajo de la cual no están especificados para actuar. Esto es similar y de hecho puede ser mayor que el máximo corriente disponible de una referencia. Por lo tanto, si se necesita una tensión de referencia (es decir, no se toma corriente de ella), se necesita una referencia de tensión. (Para un regulador me he basado en el LM317, que probablemente se acerque al peor caso al ser un diseño antiguo y ajustable)

Answer 4

Tensión reguladores están diseñados para alimentar dispositivos con una tensión constante. Pueden alimentar o descargar corrientes significativas, pero su tensión de salida no es especialmente exacta; puede derivar significativamente a medida que cambia la carga o la temperatura, o incluso puede depender de resistencias externas para "programar" el regulador.

Un ejemplo de regulador de voltaje es un LM7805, que dará una salida de 5V ±250 mV (5%), y puede suministrar hasta 2A con un disipador de calor apropiado. No se especifica ningún coeficiente de temperatura.

Tensión referencias tienen una salida mucho más precisa y estable, pero no pueden generar o absorber una cantidad significativa de corriente. Suelen utilizarse en circuitos analógicos de precisión, por ejemplo, con los ADC.

Un ejemplo de referencia de voltaje es el TI REF02, que dará una salida de 5V ± 10 mV (0,2%), pero sólo puede suministrar unos 10 mA. Tiene un coeficiente de temperatura de 10 ppm/°C. (Es decir, si su temperatura cambia en 1°C, su salida no cambiará en más de 10 ppm, o 0,001%).

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Para su aplicación, el TC1223 no sea suficiente. Está diseñado como un regulador de tensión, y tiene una tensión de salida especificada dentro de un rango de ±2,5%. (La indicación "V _R La especificación "±0,5%" es una pista falsa; se trata de un valor "típico" y no está garantizado) Aquí necesitarás una referencia de voltaje; si las resistencias externas te resultan molestas, utiliza una referencia en serie en lugar de un diodo en derivación.

Answer 5

El concepto general y el circuito es el mismo entre las referencias de tensión. La diferencia es cómo se implementan los detalles.

Existen dos topologías, en serie o en derivación, y en ambas se realiza un LDO o una referencia de tensión topologías . ¿Importa cuál se use? No. He utilizado algunas referencias de voltaje para un carril de alimentación para aumentar la estabilidad de la electrónica analógica. También he utilizado LDO's para una referencia, cuando no quería añadir una referencia a la placa y no necesitaba precisión \stability. Asegúrese de prestar atención a su carga y a cuáles son sus necesidades.

Las diferencias son las referencias de tensión se diseñan teniendo en cuenta estas características, para minimizar el error de tensión.

• Ruido de tensión
• Estabilidad a largo plazo
• Desviación de la temperatura
• Histéresis térmica

Esto suele aumentar siempre el coste de las referencias de tensión frente a un LDO. Las referencias de voltaje tienen una capacidad de suministro de corriente inferior a cambio de otras características.