전압 조정기 vs. 전압 레퍼런스

일부 DAC에 대해 저렴하고 다소 정확한 (~ 0.5 %) 전압 레퍼런스가 필요합니다. 처음에는이를 위해 LDO 전압 레귤레이터 (특히 TC1223)를 사용하려고했는데, 데이터 시트를 살펴보면 계산서에 맞는 것 같습니다. 그런 다음 전압 레귤레이터가 아니라 전압 레퍼런스라고하는 IC의 개별 범주가 있음을 알았습니다. 그러나 위에서 언급 한 레귤레이터와 동일한 초기 정확도로 전압 레퍼런스를 알 수있는 것에서 더 많은 비용이 들며 하나 이상의 외부 저항 (적어도 션트 다이오드 레퍼런스 유형)이 필요합니다.

그래서 규제자와 참조의 차이점이 무엇인지, 그리고 비슷한 사양의 더 높은 가격에 관계없이 내 요구에 대한 조정기로 할 수 있는지 또는 참조를 받아야하는지 궁금합니다. 감사.

전압 조정기는 가변 전압 (예 : 2-5v)을 취하고 정전압 (예 : 3.3v)을 출력하도록 설계되었습니다. 이제 전압 조정기는 일반적으로 회로에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 즉, 일반적으로 말하면 수백 mA 이상의 전류 출력을 갖습니다. 비용, 크기 등을 낮추기 위해 전압 조정기의 출력 허용 오차는 (일반적으로) 수십 m 또는 100 m mV입니다.

예를 들어, RG71055 전압 레귤레이터는 최소 출력 전압이 5.2v이고 최대 5.8v이며, 목표 출력 전압이 5.5v이며 30mA를 소싱 할 수 있습니다. I 번호가 올바르게 크런치되었다고 가정하면 약 5 %의 전압 허용 오차입니다.

반대로 전압 레퍼런스는 가변 전압을 취하고 정확하게 정격 출력 전압을 제공하도록 설계되었습니다. 예를 들어, LT1790 은 0.1V의 공차로 5V를 공급할 수 있으며 이는 RG71055보다 50 배 개선 된 것입니다. 그러나 LT1790은 최대 5mA 만 소싱 할 수 있으며 이는 RG71055보다 6 배 적습니다. 이 라인이 정확히 특정 전압 이라는 것을 알아야 할 때 전압 기준이 사용됩니다 (즉, 허용 오차가 엄격합니다). Digikey에서는 0.01 % 공차로 전압 레퍼런스를 얻을 수 있습니다. 전압 조정기를 사용하면 1 % 허용 오차를 갖는 것이 운이 좋을 것입니다.

일반적으로 (예외가 있지만) 레퍼런스는 레귤레이터보다 더 나은 사양을 갖습니다. 해당 사양에 포함되어 있습니다 ...

온도 안정성
입력 전압 안정성
출력 부하 안정성

(참조는 안정성이 큰 것입니다!)

출력 노이즈

... 초기 정확도. 일부 참고 문헌에는 다양한 등급이 있으며, 더 높은 등급에서는 더 높은 초기 정확도를 사용할 수 있습니다.

물론 레귤레이터가 할 일은 큰 출력 전류를 공급하는 것입니다. 기준은 낮은 출력 전류에서 본질적으로 없음으로 다양합니다. 지정된 정확도를 유지하면서 공급되는 정격 전류의 사양을 확인하십시오.

하나의 추가 (다른 답변에 대한) 요인- 일부 조정기는 최소 전류 이하로 수행하지 않습니다. 이는 기준에서 사용 가능한 최대 전류 와 유사하며 실제로 더 높을 수 있습니다. 따라서 참조를 위해 전압이 필요한 경우 (즉, 전류를 공급받지 않는 경우) 전압 참조가 필요합니다. (레귤레이터 I의 경우 LM317을 기반으로했으며, 이는 구식 디자인과 조정 가능한 최악의 경우에 가깝습니다)

전압 조정기 는 일정한 전압으로 장치에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 이들은 상당한 전류를 소싱 또는 싱크 할 수 있지만 출력 전압은 특히 정확하지 않습니다. 부하 또는 온도 변화에 따라 크게 드리프트되거나 레귤레이터를 "프로그래밍"하기 위해 외부 저항에 의존 할 수도 있습니다.

전압 조정기의 예는 LM7805로 5V ± 250mV (5 %)를 출력하며 적절한 방열판으로 최대 2A를 소싱 할 수 있습니다. 온도 계수가 지정되지 않았습니다.

전압 레퍼런스 는 훨씬 더 정확하고 안정적인 출력을 제공하지만 상당한 양의 전류를 소싱하거나 싱크 할 수 없습니다. 일반적으로 ADC와 같은 정밀 아날로그 회로에 사용됩니다.

전압 레퍼런스의 예는 5V ± 10mV (0.2 %)를 출력하지만 약 10mA 만 소싱 할 수있는 TI REF02입니다. 온도 계수는 10 ppm / ° C입니다. 즉, 온도가 1 ° C 씩 변해도 출력은 10ppm (0.001 %) 이상 변하지 않습니다.

TC1223으로는 충분 하지 않습니다 . 전압 레귤레이터로 설계되었으며 ± 2.5 % 범위 내에서 지정된 출력 전압을 갖습니다. "V _R ± 0.5 %"사양은 빨간색 청어입니다.이 값은 "일반적인"값이며 보장되지 않습니다. 여기에서 전압 참조가 필요합니다. 외부 저항이 번거로운 경우 션트 다이오드 대신 직렬 기준을 사용하십시오.

일반적인 개념과 회로는 전압 레퍼런스간에 동일합니다. 차이점은 세부 사항이 구현되는 방식입니다.

직렬 또는 션트의 두 가지 토폴로지가 있으며 LDO 또는 전압 참조는 두 가지 토폴로지 모두에서 이루어집니다 . 어느 것을 사용하든 상관 없습니다. 아날로그 전자 장치의 안정성을 높이기 위해 파워 레일에 전압 기준을 사용했습니다. 또한 보드에 참조를 추가하고 싶지 않고 정확도 / 안정성이 필요하지 않은 경우 LDO를 참조로 사용했습니다. 부하와 요구 사항에주의를 기울이십시오.

차이점은 전압 오차를 최소화하기 위해 이러한 특성을 염두에두고 설계된 전압 레퍼런스입니다.

• 전압 노이즈
• 장기 안정성
• 온도 드리프트
• 열 히스테리시스

이것은 일반적으로 LDO에 비해 항상 전압 레퍼런스 비용을 증가시킵니다. 전압 레퍼런스는 다른 특성에 대한 트래드 오프에서 전류 소싱 기능이 낮습니다.

정확성이나 저렴한 가격을 결정해야합니까? 정확성이 필요한 경우 참조를 사용해야합니다. 저렴한 가격이 필요한 경우 전압 조정기가 가장 좋습니다.