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SZA263/LTFLU-1的原理和外围器件

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex
 
到了Fluke为之骄傲的恒温电压基准732A,就直接称呼Ref-Amp了

 
后期并且现在仍然在产的732B,也仍然叫Reference Amplifier,只不过缩写成Ref Amp或REFAMP。

 


 因此,参考放大器不是Fluke生产的,也更不是Fluke首创,只不过Fluke用的比较多、比较成功而已。到了大约1992年,Fluke向Linear公司定做了LTFLU-1。显然,LTFLU = LinearTech + FLuke,而且Fluke同样与LT有类似专售协议。LTFLU-1与SZA263的电性能类似,管脚兼容,都是4脚金封,内部结构为一个深埋的稳压管串联一个三极管。

描述:Aeon两长脚LTFLU-1,左边的怀疑是打过标的,LT标志连在一起

 其中,基准的输出是b和z之间,是一个稳压管串联be结,其中稳压管具有大约+2.2mV/C的温度系数,而be结具有-2.2mV/C的温度系数,因此,这就是所谓温补基准。从这个意义上看,这基准与1N928、2DW7C、2DW232等是一样的。只不过串联的是三极管不是二极管,可以放大,其作用将在后面看到。

 

基准有两个典型的用法:
一个是恒温型,恒温温度可以选择40度到45度之间,体积小一些便于操作,温度系数可以做到很小。老化指标主要取决于两个关键的分压电阻
另一个是非恒温,特点是电路简单,直接出10V,而且耗电很少(<5mA),适合做用电池供电的携带式标准。


第二部分,案例观察

1、首先,看看经典的Fluke 731B的电路

 731B是Fluke一款比较早(如果不是最早的话)但也很成功的10V固态基准,生产量比较大,性能不错。现在在eBay上经常能见到,成色不错的甚至100美元之内可以拿下。
10V指标是30ppm/a,很保守,尽管后来有文献说改到了15ppm/a,但根据分析和我对3个731B的测试,仍然有比较大的余量,实际老化大约在每年5ppm左右。
输出除了10V以外,还有1V、0-1mV(d,以1uV为步进)、1.018V+d、1.019V+d、,因此,电路的输出部分比较复杂。由于我们主要关心10V,因此删掉无关电路部分简化如下:

 这样看起来就清楚多了,而由于731B电路的典型性和后续众多继承性,有必要在这里看一下。
TP1和TP2是10V输出,U2就是SZA263。最关键的两只电阻就是R7=6.2k和R8=11.42k用的是金封。
R4=1.27k,这样算下来,流过稳压管的电流是2.5mA。
U1与Q1是误差放大型稳压电源的主要器件,其中CR2是电平位移用的稳压管,否则要求U1输出太高而不可以,除非采用RR运放。
CR1是恒流管,替代电阻给Q1提供工作点,与电阻比,优势是起始电压低、后续电流平稳。如果采用电阻,那么为了应付较低的工作电压,电阻要选得比较小,但那样的话电源电压一高上去,多余的电流就必须由运放吸收,造成运放过热、调整率不好、耗电增大。而采用0.5mA的稳流管,足够给Q1提供偏流,起始工作电压可以低达11.25V,而且在较高的电压下(例如18V)都不会影响性能,因为过高的电压都被CR1和Q1吸收,CR1吸收高压后只少许提高了电流这对于U1没有啥负担,而Q1在高阻的集电极吸收了电压后也仅仅提高了几毫瓦的功率、对Vbe有少许改变,这对于U1的调节能力比起来更是可以忽略了。
Q2与R2B组成限流保护,当电流超过0.5V后Q2开始导通,逐渐短路Q1的be造成U1分流,使得最大输出电流限制在8mA附近(=500mV/62R)。

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