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100V电压基准

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex

  
分类4,恒温与否
基准的温漂难免,尽管很多基准采取多种方法进行温度补偿,但也就能做到1ppm附近。要其再高的,只能用恒温的方法。
LM399是内部带有恒温的,LTZ1000是内部带有恒温检测和加热器,但不完整需要外部配合。
当然,恒温的不低碳,启动时间也慢,现在除了传统的激光调整温度系数的方法外,也有数字调整的。


分类5,工作方式
并联型的,大部分为二端器件,也有三端的,驱动最好为恒流,或者是用电阻接到更高的电压上,但要求稳定。另外,有负载的场合可能电压有影响,输出电流不大,优势是简单、天然短路保护。简单的稳压管都是并联的,LM385-1.2是一个典型的并联2端不可调器件,TL431是典型的并联3端可调器件。所谓并联,是说基准与负载是并联的,负载电流越大则基准的电流越小。

 



串联型的,三端器件,类似三端稳压器,只不过更精密。

 


所谓串联基准,是说基准与负载是串联的、电流基本相同,负载电流越大则流过基准的电流也越大,基准用的电流也越大。

高精度的基准IC用串联型的比较多,但有不少基准IC,既可以做并联方式使用也可以做串联方式使用,例如LT1019、LT1021-10、LT1021-7、LT1031、LT1236、LM369、AD780。

当然,无论二端还是三端,都可以有其它的管脚,例如用于补偿、微调。


100V的产生办法

100V的电压较高,很难有一个现成的100V基准
要产生100V的输出,一般都要具备至少120V的电源(含合计)。用脉冲、电感等从低压得到高压的方法不推荐。
如何得到精确稳定的100V呢?常见就是串联法和电阻(+运放)升压法。

电阻升压法
这个方法与常见的7转10类似,也是电阻串采样,运放放大+输出。
基于的基准,可以是7V,也可以是10V,但最好是7V的原始基准,10V已经被升压一次了。
采样电阻,可以用塑料块统计,也可以用金封统计,也可以用别的,但电阻往往是最影响性能的。
运放,由于难于找到高压的,因此一般采用三极管扩压法。
这种方法的优势是电路简单、节省成本,但升压后的100V不会好于原始的基准,而且其性能大部分取决于升压电阻串。
AN-86里面有一个电路,是一个“程控的”电阻升压电路,可供参考,其中红色下划线的就是分压电阻串:

 



电阻串用了Vishay 的VHP100,当然非常好,成本也很高,LTC1152性能也很强(RR稳零),运放后面的一大堆东西就是扩压的,上下对称。
Q1及三个电阻(50k、510、330)接成一个共射反向电压-电流变换器,每伏大约25uA;Q3接成射随;Q5、1k、27提供过流保护(运放的常规做法);1M和1N4148用于减少交越失真。
当然,这是个双向的、任意电压输出,因此用了反相器法。反相放大的方式不太适合单一的100V,否则需要负的10V了。单一100V可以改成同向放大。

再看一下Fluke 335D的框图:

 


里面有个公式我重新写一下:
Eout = Rsample * (Emaster / Rrange)
其中后面括号里面的就是15V的主基准加到Range Cal电阻上流过的电流,这就是设定电流,在100V档时,这个电阻是150k,因此电流0.1mA为固定,该电流也完全流过Sample String(取样电阻串,也就是前面板操作的7个旋钮,范围是0到1M),所以输出电压就与这个电阻串成正比,范围从0V到100V。当档位改换成1000V的时候,改电流变成1mA(电阻15k),因此电压可调范围就是0-1000V了。

 


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