四種參考電壓源的熱穩(wěn)定性

一、前言

昨天利用熱風(fēng)槍測試了兩款參考電壓源芯片的溫度特性 ， ADR440 以及 TL431。?在溫度漂移方面， 具有很大的不同。?接下來， ?再分別測試手邊另外四種電壓參考芯片的溫度特性。?一探它們實(shí)際溫度穩(wěn)定性。?為將來使用他們提供數(shù)據(jù)支撐。

▲ 圖1.1.1 三款不同的參考電壓源

二、制作電路板

LM385 是 TI 出品的微功耗基準(zhǔn)電壓源。?它的封裝為 SOT23. ?通過數(shù)字萬用表測量， 在 1,3 管腳之間呈現(xiàn)二極管特性。?因此猜測這是它對外的管 腳定義。

LM4040也是一個(gè)微功耗參考電壓源。?它的封裝也是 SOT23， ?對應(yīng)的管腳分布與LM385是相同的。

▲ 圖1.2.1 測試電路原理圖

??一分鐘之后獲得測試電路板。?電路板上覆銅層比較薄， 這次沒有腐蝕過量。

焊接電路。?將四個(gè)穩(wěn)壓芯片進(jìn)行焊接。?下面再使用熱風(fēng)槍對其進(jìn)行加熱， ?測量他們各自的熱穩(wěn)定性。

三、測量結(jié)果

1、MC1403

首先測試 MC1403參考電源， ?利用熱風(fēng)槍將它從室溫加熱到 120 攝氏度左右。? ?熱電偶顯示芯片上方的空氣溫度。?記錄整個(gè)加熱過程芯片輸出電壓。?每一秒鐘記錄一個(gè)數(shù)值。?總共記錄60個(gè)數(shù)據(jù)。?將數(shù)據(jù)繪制成曲線?？梢钥吹叫酒敵鲭妷合壬蠼?， ?從最高值2.5046V 降低到2.4975V。?電壓變化了7mV。

▲ ..溫度與輸出電壓的關(guān)系

2、ADR445

測量 ADR445， ?這是一個(gè)5V的穩(wěn)壓芯片。?給他提供 7V 的工作電壓。?在熱風(fēng)槍下， ?將它的溫度加熱到 130攝氏度。? 可以看到它的輸出非常穩(wěn)定。?主要的電壓上下波動在 0.3mV之間。?最大的電壓波動大約為 1mV 左右。? ?相比之下， ADR445 溫度系數(shù)非常低。

▲ 圖1.3.2 溫度對于輸出電壓的影響

3、LM4040

LM4040是一個(gè)5V的穩(wěn)壓二極管。?說是微功耗， ?但實(shí)際上原來施加 220k 歐姆的上來電阻是無法將其穩(wěn)定在5V的。?將上拉電阻改為10kΩ， ?電壓穩(wěn)定到5V。?下面測量溫度對于輸出電壓的影響。?溫度升高使得輸出電壓下降。?當(dāng)溫度達(dá)到 130攝氏度的時(shí)候， 輸出電壓下降了15mV左右。

▲ 圖1.3.3 電壓隨著溫度變化

4、LM385

LM385 是一個(gè)2.5V的穩(wěn)壓芯片， ?也是將它的上拉電阻修改為 ?10kΩ， ??輸出穩(wěn)定在2.5V。?它的輸出電壓隨著溫度上升o而逐步下降， ? 在130攝氏度的時(shí)候， ?電壓變化了 3.5mV左右。

▲ 圖1.3.4 溫度對輸出電壓的影響

※ 總??結(jié) ※

本文利用熱風(fēng)槍對比了手邊四款穩(wěn)壓芯片的熱穩(wěn)定性。?分別從室溫， ?大約 30攝氏度， ?加熱到 130 攝氏度。?記錄下1分鐘之內(nèi)電壓變化曲線。? ?這張圖繪制了四種穩(wěn)壓芯片隨著加熱過程中對應(yīng)的電壓變化情況。?表現(xiàn)最為優(yōu)秀的是ADR445， ?這是一個(gè)5V穩(wěn)壓芯片。電壓變化大約為1mV。?如果僅僅考察在 ?50 攝氏度之內(nèi)， ?實(shí)際上?MC1403的效果也不錯(cuò)， ? 只是隨著溫度超過 50攝氏度之后， ?電壓下降的有點(diǎn)多了。? 最差的是LM4040， ?溫度對其影響非常大。?LM358的效果居中。?在不同的應(yīng)用場合， ?可以考慮使用不同的穩(wěn)壓芯片。

▲ 圖2.1 對比四種穩(wěn)壓電源的溫度特性