硬件基础——电压基准

已于 2022-11-03 13:00:21 修改
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分类专栏： 硬件基础 文章标签： 单片机 嵌入式硬件
于 2022-11-03 12:59:42 首次发布
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本文介绍了TL431这款高性价比的分流式电压基准器件。内容涵盖其主要特性，如高精度电压输出（0.5%至2%）、支持Vref至36V的可调电压输出、内部允许1-100mA电流、动态输出电阻低至0.2Ω、低噪声及低温漂等。此外，还提供了保证其正常工作的最小电流要求为1mA，以及典型的应用电路。

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简介

应用级电压基准介绍

一.电压基准TL431

1、器件说明

如下图，TL431是高性价比的分流式电压基准，特性如下：

① 高精度电压基准输出。分3个等级，0.5%(B极)，1%(A极)，2%(标准)

② 可调电压输出支持Vref至36V

③ 内部允许1 - 100mA电流

④ 动态输出电阻低至0.2Ω

⑤ 低噪声，低温漂

注：要保证其工作最小电流1mA
2、应用电路
在这里插入图片描述

【电子元件】TL431 电压基准
Naiva的博客
05-26 1469
TL431()是一种常用的可调节精密电压基准和电压调节器。它广泛应用于电源管理、精密参考电压和稳压电路等领域。
几款经典高性能电压基准比较分析，寻求性能和特点优化的解决方案
qq_43416206的博客
04-29 768
除了电压基准共有的特点之外，LT6657 还具备更多的几项优势，包括针对反向电源和反向输出的保护功能，从而可在艰难的环境中提供更加稳健的性能。LT6657 具备的其他特点和性能与区别制造相结合，一定会使其成为许多应用电路的最佳选择，包括实验室测试设备、自动化测试、甚至汽车和工业系统，在此类应用中，高性能与众多特点的组合使其能兼容于众多的系统要求。随着时间的过去，带隙基准的性能有所改善，并在某些场合中超越了掩埋式齐纳基准的稳定性和噪声，同时保持了源于不断增加之特点的灵活性。
电压基准源
weixin_41226265的博客
09-03 4680
串联型并联型输入输出电压范围输入耐压较低，而且输出电压值一般都是固定的，不可调输入耐压较高，输出电压值可以是可调的也可以是固定的，适用于输入电压跳变较大的场合输出电流范围输出电流不会很大，多数小于10mA，而且很多器件由于是推挽输出，支持吸入电流维持输出电压稳定靠自身吸收负载多余的电流，因此有一个最低维持稳压电流，也存在最大的吸入电流值防止损坏器件输出电压值精度一般都有不同的输出电压版本，因此输出电压精度就是指输出电压值的精度。
【硬件学习笔记003】玩转电压基准芯片：TL431及其他常用电压基准芯片
be_you_devil的博客
04-01 3万+
TL431应满足正常的运行条件，电压K极电压不得高于36V，正常工作电流不得小于1mA，不得高于36V。在具有足够电压余量 (≥ 2.5V) 和阴极电流 (IKA) 的情况下，TL431 会强行将基准引脚的电压控制在2.5V。但是，基准引脚不能悬空，因为它需要 IREF ≥ 4µA，这是因为基准引脚会被驱动到 NPN中，后者要有基极电流才能正常工作。K极与A极之间的电容器CL要选择适当，否则不但没有滤波效果，还有害处（输出会自激振荡）。可以多个电容并联，高低搭配，滤掉不同频段的高频干扰信号。
电子技术全面指南：电压基准、时间基准与运算放大器深入解析
weixin_29301059的博客
09-13 2289
本文还有配套的精品资源，点击获取 简介：电子技术中，电压基准和时间基准是确保电路稳定运行的关键要素。电压基准提供精确的参考电压，而时间基准如晶体振荡器，保证事件准确同步。运算放大器是电路设计的核心组件，其噪声特性、接地策略、失调与增益调整对性能影响显著。高频信号干扰、串行数据转换、模拟开关多路转换、Σ-Δ调制器等技术的挑战及解决策略均在电子技术文档中有所涉及。此外，电容器的...
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zxm8513优快云博客
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利用TL431还可以组成鉴幅器，如图(3)，这个电路在输入电压 Vin < (R1+R2)*2.5/R2 的时候输出Vout为高电平，反之输出接近2V的电平。这个电路可以用来把一个接近地的电压提升到一个可以预先设定的范围内，唯一需要注意的是TL431的输出范围不是满幅的。图(5)显示了一个用TL431组成的直流电压放大器，这个电路的放大倍数由R1和Rin决定，相当于运放的负反馈回路，而其静态输出电压由R1和R2决定。这个电路的优点在于，它结构简单，精度也不错，能够提供稳定的静态特性。
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### 基准电压的概念 基准电压是指电路中用于比较或其他操作的一个稳定不变的电位差。其主要作用是在模拟和混合信号集成电路设计中提供一个稳定的参考点，使得其他电信号可以相对于这个固定值进行测量或者调整[^1]。 在实际应用里，理想的基准电压源应该具有低温度系数、高电源抑制比以及良好的长期稳定性等特点，从而确保在整个工作环境条件下都能保持高度精确性和可靠性[^2]。 ### 基准电压的应用场景 #### 数据转换器中的使用 模数转换器(ADC) 和 数模转换器(DAC) 需要依赖于精准而稳定的基准电压来实现输入/输出信号的有效量化。通过设定合适的基准电压水平，能够提高数据采集系统的精度并减少误差范围[^3]。 ```python import numpy as np def adc_conversion(analog_signal, vref=3.3): """ 模拟到数字转换函数示例 参数: analog_signal (float): 输入的模拟信号电压 vref (float): ADC使用的基准电压，默认为3.3V 返回: int: 转换后的数字化数值 """ bits = 10 # 设定分辨率 max_value = 2 ** bits - 1 digital_output = round((analog_signal / vref) * max_value) return min(max(digital_output, 0), max_value) print(f"Analog signal converted to {adc_conversion(1.65)} when Vref is set at default.") ``` #### 运算放大器与比较器里的角色 运算放大器通常会利用外部提供的基准电压来进行增益设置；而在比较器方面，则依靠它判断两个不同输入之间的相对大小关系——当其中一个输入超过预设阈值即触发相应动作[^4]。 #### 测量仪器内部结构的一部分 诸如万用表之类的电子测试设备也离不开高质量的基准电压模块支持，因为这直接影响着最终读数准确性及重复性表现的好坏程度[^5]。
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