电阻升压法性能分析:
长期稳定性 = 基准的长期稳定性 + 采样电阻串的长期稳定性
其中运放、热电等,一般可以忽略,就不再体现。
例如基准2ppm/年,电阻串3ppm/年,则100V基准为5ppm/年(不考虑抵消问题)
如果采用VHP之类的金封,那么100V的年稳有望做到3ppm之内;
温漂的公式也是一样的:
温漂 = 基准的温漂 + 采样电阻串的温漂
采用超级基准的话,温漂可以做到0.05ppm/K,电阻串需要仔细选择和匹配后才能达到类似的指标。
另外还有噪音:
噪音=基准的噪音+运放的噪音
电阻的噪音很小可以忽略,超级基准的噪音大约0.2ppm,其它优质基准大约0.6ppm,运放的噪音如果选自稳零的话大约0.1ppm,合计0.3ppm到0.7ppm。
串联法
串联方法,具体看起来,也有稍微不同的几小类:
1、二端简单稳压管串联
比如用2DW7C,或者1N829。
非常简单,体积小,性能差,不好微调。另外,这些管子也不是很便宜,除非用普通稳压管,但那样性能太差了。
2、三端并联稳压IC接成二端进行串联
比如用TL431,电流1mA即可,老化参数不清楚,温漂能做到15ppm/C之内。
很简单,价格也不贵(本来TL431非常便宜但需要40个串联),体积小,可以微调。
3、二端优质稳压IC
可以采用上面提到的LT1021-10、LT1031、LM369等,具有电路简单、性能优良、可以微调等特点。
以上的所谓简单,是因为可以把所有的管子都串联起来,统一用一个恒流源供电。另外,这些串联方法都具有输出不怕短路的天然特点。
4、三端优质稳压IC
也就是串联型稳压IC,常见的很多,例如AD587、AD588、REF102。
一般用10V10个串联,但每一个都需要自己的独立的隔离的电源,因此比较麻烦。另外,这种方式的短路保护不太好办。性能上当然还是不错的。
5、超级基准串联
这是能想到的最好的100V,用14个超级基准,每个平均7.143V,需要独立供电。
串联法的性能,一般是非常好的。原因之一是直接用基准输出,原因之二是多个具有统计效果,噪音下降为根号N分之一(N为串联数量),长期稳定性和温漂也因为抵消的原因可以降低。
长期稳定性,大约为单个基准的1/2
温漂,大约为单个基准的1/2甚至1/3
噪音,大约为单个基准的1/3
可见,串联法能可以得到相当好的性能。当然,串联方法也有自己的弱点,比如输出电流小、负载调整率不高。
商品的100V基准
似乎很少,我只知道MI的这个:
100V基准的DIY
1、矿坛的sst用13只TL431串联,做过100V:
其中0-25V直接用TL431串联,而25V以上的3个25V,每个用1只TL431加上电阻和微调做的。那几个电阻其实也很关键的,没说用的什么。
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