Regulator tegangan vs referensi tegangan

Saya memerlukan referensi voltase yang murah, agak akurat (~ 0,5%) untuk beberapa DAC. Pada awalnya saya akan menggunakan regulator tegangan LDO (khusus TC1223) untuk ini, tampaknya sesuai dengan tagihan yang melihat lembar data. Lalu saya melihat ada kategori terpisah IC yang disebut referensi tegangan daripada regulator tegangan. Tetapi dari apa yang saya dapat mengatakan referensi tegangan dengan akurasi awal yang sama dengan regulator yang saya sebutkan di atas, harganya lebih mahal, dan juga membutuhkan satu atau lebih resistor eksternal (setidaknya jenis referensi dioda shunt).

Jadi saya bertanya-tanya apa perbedaan antara regulator dan referensi, dan apakah saya dapat melakukan atau tidak dengan regulator untuk kebutuhan saya atau apakah saya harus mendapatkan referensi, terlepas dari harga yang lebih tinggi untuk spesifikasi yang tampaknya serupa. Terima kasih.

Regulator tegangan dirancang untuk mengambil tegangan variabel dalam (katakanlah, 2-5V), dan output tegangan konstan (katakanlah, 3.3V). Sekarang, regulator tegangan biasanya digunakan untuk memberi daya pada rangkaian, yang berarti mereka akan memiliki keluaran arus beberapa ratus mA atau lebih, secara umum. Untuk menjaga biaya, ukuran, dan lain-lain, toleransi keluaran pada regulator tegangan (sekali lagi, umumnya) adalah 10s atau 100s mV.

Sebagai contoh, regulator tegangan RG71055 memiliki tegangan output minimum 5.2V, dan maksimum 5.8V, dengan tegangan output target 5.5V, dan dapat sumber 30mA. Itu tentang toleransi tegangan 5%, dengan asumsi angka saya berderak dengan benar.

Di sisi lain, referensi tegangan dirancang untuk mengambil tegangan variabel, dan memberikan tegangan output terukur secara PERSIS. Misalnya, LT1790 dapat memasok 5v dengan toleransi 0,1%, yang merupakan peningkatan 50x dari RG71055. Namun, LT1790 hanya dapat sumber 5mA maks, yang 6x lebih sedikit dari RG71055. Referensi tegangan digunakan ketika Anda perlu tahu bahwa saluran ini persis tegangan tertentu (dengan kata lain, toleransi sangat ketat). Pada Digikey, Anda bisa mendapatkan referensi tegangan dengan toleransi 0,01%. Dengan regulator tegangan, Anda akan beruntung mendapatkannya dengan toleransi 1%.

Umumnya (meskipun akan ada pengecualian) referensi memiliki spesifikasi yang lebih baik daripada regulator. Termasuk dalam spesifikasi tersebut adalah ...

stabilitas suhu
tegangan input stabilitas
output stabilitas beban

(Stabilitas adalah hal besar dengan referensi!)

kebisingan output

... serta akurasi awal. Meskipun Anda akan sering menemukan bahwa beberapa referensi memiliki berbagai nilai, dan akurasi awal yang lebih baik tersedia di nilai yang lebih tinggi, dengan biaya!

Tentu saja, apa yang akan dilakukan regulator adalah memasok arus keluaran yang besar. Referensi bervariasi dari arus keluaran rendah, sampai dasarnya tidak ada. Periksa spesifikasi untuk berapa banyak saat ini dinilai untuk dikirimkan, sambil tetap menjaga keakuratannya.

Satu faktor tambahan (untuk jawaban Anda yang lain) - beberapa regulator memiliki arus minimum di bawah yang tidak ditentukan untuk dilakukan. Ini mirip dengan dan mungkin sebenarnya lebih tinggi dari arus maksimum yang tersedia dari referensi. Jadi, jika Anda memerlukan tegangan untuk referensi (yaitu Anda menggambar di samping tidak ada arus dari itu), Anda memerlukan referensi tegangan. (Untuk regulator saya mendasarkan ini pada LM317, yang mungkin mendekati kasus terburuk karena keduanya merupakan desain lama dan dapat disesuaikan)

Regulator tegangan dirancang untuk menyalakan perangkat dengan tegangan konstan. Mereka dapat sumber atau menenggelamkan arus yang signifikan, tetapi tegangan output mereka tidak terlalu tepat; itu dapat melayang secara signifikan ketika beban atau suhu berubah, atau bahkan mungkin tergantung pada resistor eksternal untuk "memprogram" regulator.

Contoh dari regulator tegangan adalah LM7805, yang akan menghasilkan 5V ± 250 mV (5%), dan dapat menghasilkan hingga 2A dengan heat sink yang sesuai. Tidak ada koefisien suhu yang ditentukan.

Referensi tegangan memiliki keluaran yang jauh lebih tepat dan stabil, tetapi tidak dapat sumber atau menenggelamkan sejumlah besar arus. Mereka biasanya digunakan dalam sirkuit analog presisi, misalnya dengan ADC.

Contoh referensi tegangan adalah TI REF02, yang akan menghasilkan 5V ± 10 mV (0,2%), tetapi hanya dapat sumber sekitar 10 mA. Ini memiliki koefisien suhu 10 ppm / ° C. (Yaitu, jika suhunya berubah sebesar 1 ° C, outputnya tidak akan berubah lebih dari 10 ppm, atau 0,001%.)

Untuk aplikasi Anda, TC1223 tidak akan cukup. Ini dirancang sebagai regulator tegangan, dan memiliki tegangan output yang ditentukan dalam kisaran ± 2,5%. (Spesifikasi "V _R ± 0,5%" adalah herring merah; ini adalah nilai "tipikal", dan tidak dijamin!) Anda akan memerlukan referensi tegangan di sini; jika Anda merasa resistor eksternal merepotkan, gunakan referensi seri daripada diode shunt.

Konsep umum dan rangkaiannya sama antara referensi tegangan. Perbedaannya adalah bagaimana detail diterapkan.

Ada dua topologi, seri atau shunt, dan referensi tegangan atau LDO dibuat di kedua topologi . Apakah penting yang mana yang Anda gunakan, tidak. Saya telah menggunakan beberapa referensi tegangan untuk power rail untuk meningkatkan stabilitas elektronik analog. Saya juga menggunakan LDO untuk referensi, ketika saya tidak ingin menambahkan referensi ke papan tulis dan saya tidak perlu akurasi \ stabilitas. Pastikan Anda memperhatikan beban Anda dan apa persyaratan Anda.

Perbedaannya adalah referensi tegangan dirancang dengan mempertimbangkan karakteristik ini, untuk meminimalkan kesalahan tegangan.

• Kebisingan Tegangan
• Stabilitas Jangka Panjang
• Suhu melayang
• Histeresis Termal

Ini biasanya selalu meningkatkan biaya referensi tegangan vs LDO. Referensi tegangan memiliki kemampuan sumber arus lebih rendah dalam pertukaran untuk karakteristik lainnya.

Anda harus memutuskan apa yang lebih penting bagi Anda, keakuratan atau harga murah? Jika Anda membutuhkan akurasi, maka referensi harus digunakan. Jika diperlukan harga rendah, maka regulator tegangan akan menjadi pilihan terbaik Anda.