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电压基准

发布时间:2013/7/8 20:11:45 访问次数:1059

    二极管的反向击穿电压取决于二极管1N4004的物理构造。而二极管结的正向压降,可由Ebers-Moll方程式(一种晶体管等效模型方程式——译注)计得,此公式包含了绝对温度和电流两项因素。这乜意味着,我们除了可将二极管用于整流之外,还可以用作电压基准( voltage reference)。
    电压基准的一个重要参数是斜率电阻( slope resistance)(译注:相当于内阻)。电压基准正常工作时,斜率电阻等于等效电路的戴维南电阻。不能因此推论,应该为二极管选用很大的工作电流。而只是要求在设置于线性工作区内的同时,应设法令其电流变动较小,以便获得较小的压降变化。
    基于二极管正向压降的电压基准称为带隙( band-gap)器件,而基于反向击穿电压的则称为齐纳( Zener)二极管。
    为避免损坏,所有的电压基准应该对流过的电流加以限制,采用恒流源方式则较为理想。
    通常供应的齐纳二极管,额定功率可上至75W,最常见的规格为400rnW。额定电压为2.7~270V。二极管结被反向偏置后,比正向偏置时产生更多的噪声,因此,齐纳管的噪声比带隙器件大。实际上,真正的齐纳管工作电压小于等于SV,如果“齐纳”管的额定电压大于等于5V,则表明它利用了雪崩效应(avalancheeffect)。6.2V的齐纳管恰好利用了齐纳效应与雪崩效应的相互抵消,温度系数几乎为零,而斜率电阻也得以降低。当齐纳管的额定电压高于6V时,斜率电阻逐渐上升。当齐纳管的额定电压低于6V,斜率电阻急剧上升。而工作于SmA时,6.2V齐纳二极管的斜率电阻典型值约为10Q。
    带隙基准通常是以复杂的集成电路形式出现,常见的输出电压为1.2V,但通过内部的放大器,可将输出电压提升到10V或更高。因为内部电路复杂,带隙基准器件的售价往往比齐纳管高。有时候,我们可能需要用到成本低的低噪声基准。发光二极管(Light Emitting Diode,简写为LED)以及以正向偏置方式工作的小信号二极管,因为噪声相对较小、价钱也较低,可供我们选用。
    带隙基准内部常配有放大器,因此其输出电阻降低了很多,典型值约为0.2Q或更小。
    二极管的反向击穿电压取决于二极管1N4004的物理构造。而二极管结的正向压降,可由Ebers-Moll方程式(一种晶体管等效模型方程式——译注)计得,此公式包含了绝对温度和电流两项因素。这乜意味着,我们除了可将二极管用于整流之外,还可以用作电压基准( voltage reference)。
    电压基准的一个重要参数是斜率电阻( slope resistance)(译注:相当于内阻)。电压基准正常工作时,斜率电阻等于等效电路的戴维南电阻。不能因此推论,应该为二极管选用很大的工作电流。而只是要求在设置于线性工作区内的同时,应设法令其电流变动较小,以便获得较小的压降变化。
    基于二极管正向压降的电压基准称为带隙( band-gap)器件,而基于反向击穿电压的则称为齐纳( Zener)二极管。
    为避免损坏,所有的电压基准应该对流过的电流加以限制,采用恒流源方式则较为理想。
    通常供应的齐纳二极管,额定功率可上至75W,最常见的规格为400rnW。额定电压为2.7~270V。二极管结被反向偏置后,比正向偏置时产生更多的噪声,因此,齐纳管的噪声比带隙器件大。实际上,真正的齐纳管工作电压小于等于SV,如果“齐纳”管的额定电压大于等于5V,则表明它利用了雪崩效应(avalancheeffect)。6.2V的齐纳管恰好利用了齐纳效应与雪崩效应的相互抵消,温度系数几乎为零,而斜率电阻也得以降低。当齐纳管的额定电压高于6V时,斜率电阻逐渐上升。当齐纳管的额定电压低于6V,斜率电阻急剧上升。而工作于SmA时,6.2V齐纳二极管的斜率电阻典型值约为10Q。
    带隙基准通常是以复杂的集成电路形式出现,常见的输出电压为1.2V,但通过内部的放大器,可将输出电压提升到10V或更高。因为内部电路复杂,带隙基准器件的售价往往比齐纳管高。有时候,我们可能需要用到成本低的低噪声基准。发光二极管(Light Emitting Diode,简写为LED)以及以正向偏置方式工作的小信号二极管,因为噪声相对较小、价钱也较低,可供我们选用。
    带隙基准内部常配有放大器,因此其输出电阻降低了很多,典型值约为0.2Q或更小。

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