高精度基準電壓源在設計上有哪些要求

　　環境溫度變化時穩壓管的擊穿特性還會產生漂移。6V以下的穩壓管具有負溫度系數、溫度升高時穩壓值減小。擊穿電壓越低則負溫度系數越大，例如3V穩壓管的溫度系數約為-1.5mV/℃;6V以上為正溫度系數、溫度升高時穩壓值增大，擊穿電壓越高的溫度系數越大，例如30V穩壓管的溫度系數約為33mV/℃;而6V左右穩壓管的溫度系數小、且在正負之間變化。因而在允許情況下應盡可能選用擊穿特性較硬、溫度系數小的6V穩壓管。這類穩壓管的另一個缺點是同一型號管子其擊穿電壓的離散性很大，例如2CW1為7～8.5V、2CW5 為11.5～14V，要想挑出合適電壓值的管子是非常困難的。但如果對穩壓值要求不高、電路又比較簡單的場合，選用普通穩壓管還是合適的。

　　如需要很低的基準電壓，要求不高、而又不希望增加成本時，也可利用二極管的正向特性做為約0.7V的穩壓管使用。筆者曾用圖示儀對大量二極管的正向特性做過觀察，發現穩壓管的正向特性相對其它二極管而言硬，整流管次之、開關管差，因此可用穩壓管正向串聯的辦法組成0.7V、1.4V、2.1V等的低壓基準源，還可以通過改變通過電流的辦法微調其端電壓值。其溫度系數約為-2mV/℃左右。

　　另一類常用的電壓基準是采用半導體集成工藝生產的“基準二極管”和“精密電壓基準”。“基準二極管”是一個雙端單片式器件，其電特性和使用方法等同于穩壓二極管，由于設計時已經考慮了動態電阻和溫度系數問題，因而其性能(尤其是低電壓器件)要比普通穩壓管*得多。例如LM103基準二極管，擊穿電壓分檔：1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6V;動態電阻典型值：15Ω/0.13mA、5Ω/3mA、比穩壓二極管低約10倍，因而可在比較小的電流(100 uA-1mA)下得到較穩定的基準電壓。

　　另一類較常用的基準二極管如LM385-1.2、LM385-2.5、LM336-2.5、LM336-5具有更小的動態電阻(如LM385 僅1Ω、LM336-5僅0.6Ω、LM336-2.5僅0.2Ω)，在很小的工作電流下即有很硬的特性、在10 uA電流下即可正常工作，而普通穩壓管至少要在5～10mA下才能正常工作(嚴格講并非不能工作，而是工作電流小時其擊穿特性非常軟、電流的微小變化即可引起端電壓的明顯變化);溫度系數低，典型值僅20ppm/℃、約25uV/℃，比普通穩壓管低百倍以上;工作電壓分別為1.235V、2.5V、5V且工作電壓的離散性很小、僅1-2%，一般情況下具有互換性;價格也不貴，因而得到廣泛使用。