高精度基準(zhǔn)電壓源是模擬集成電路重要的組成部分

　　幾乎在所有先進(jìn)的電子產(chǎn)品中都可以找到電壓基準(zhǔn)源，它們可能是獨(dú)立的、也可能集成在具有更多功能的器件中。例如: 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器中，基準(zhǔn)源提供了一個(gè)電壓，與輸入電壓進(jìn)行比較以確定適當(dāng)?shù)臄?shù)字輸出。 在電壓調(diào)節(jié)器中，基準(zhǔn)源提供了一個(gè)已知的電壓值，用它與輸出作比較，得到一個(gè)用于調(diào)節(jié)輸出電壓的反饋。 在電壓檢測器中，基準(zhǔn)源被當(dāng)作一個(gè)設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)的門限。

　　理想的高精度基準(zhǔn)電壓源應(yīng)該具有的初始精度，并且在負(fù)載電流、溫度和時(shí)間變化時(shí)電壓保持穩(wěn)定不變。實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員必須在初始電壓精度、電壓溫漂、遲滯以及供出/吸入電流的能力、靜態(tài)電流(即功率消耗)、長期穩(wěn)定性、噪聲和成本等指標(biāo)中進(jìn)行權(quán)衡與折衷。

　　高精度基準(zhǔn)電壓源的實(shí)現(xiàn)方式

　　1.電阻分壓:

　　只能作為放大器的偏置電壓或提供放大器的工作電流。這主要是由于其自身沒有穩(wěn)壓作用，故輸出電壓的穩(wěn)定性*依賴于電源電壓的穩(wěn)定性。

　　2.普通正向二極管

　　不依賴于電源電壓的恒定基準(zhǔn)電壓，但其電壓的穩(wěn)定性并不高，且溫度系數(shù)是負(fù)的，約為-2mV/℃

　　3.齊納二極管

　　可克服正向二極管作為基準(zhǔn)電壓的一些缺點(diǎn)，但其溫度系數(shù)是正的，約為+2mV/℃

　　4.溫度補(bǔ)償性齊納二極管

　　體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單便于集成;但存在噪聲大、負(fù)荷能力弱、穩(wěn)定性差以及基準(zhǔn)電壓較高、可調(diào)性較差等缺點(diǎn)。這種基準(zhǔn)電壓源不適用于便攜式和電池供電的場合。

　　5.帶隙基準(zhǔn)源(采用CMOS，TTL等技術(shù)實(shí)現(xiàn))

　　運(yùn)用半導(dǎo)體集成電路技術(shù)制成的基準(zhǔn)電壓源種類較多，如深埋層穩(wěn)壓管集成基準(zhǔn)源、雙極型晶體管集成帶隙基準(zhǔn)源、CMOS集成帶隙基準(zhǔn)源等。"帶隙基準(zhǔn)源"是七十年代初出現(xiàn)的一種新型器件，它的問世使基準(zhǔn)器件的指標(biāo)得到了新的飛躍。

　　由于帶隙基準(zhǔn)源具有高精度、低噪聲、優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于電壓調(diào)整器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(A/D, D/A)、集成傳感器、大器等，以及單獨(dú)作為精密的電壓基準(zhǔn)件，低溫漂等許多微功耗運(yùn)算放。

　　總結(jié)

　　任何系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)都在于在成本、體積、度、功耗等諸多因素的平衡與折衷。為具體設(shè)計(jì)選擇基準(zhǔn)源時(shí)需要考慮所有相關(guān)參數(shù)。有趣的是，很多時(shí)候選用較貴的元件反而使系統(tǒng)的整體成本更低，因?yàn)樗梢越档椭圃爝^程中補(bǔ)償和校準(zhǔn)的花銷。