Regulador de voltaje vs. referencia de voltaje

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Necesito una referencia de voltaje barata y algo precisa (~ 0.5%) para algunos DAC. Al principio, iba a usar un regulador de voltaje LDO (específicamente un TC1223) para esto, parece que se ajusta al proyecto de ley en la hoja de datos. Entonces vi que hay una categoría separada de circuitos integrados llamada referencias de voltaje en lugar de reguladores de voltaje. Pero por lo que puedo decir las referencias de voltaje con la misma precisión inicial que el regulador que mencioné anteriormente, cuesta más y también requiere uno o más resistores externos (al menos los tipos de referencia de diodos en derivación).

Así que me preguntaba cuál es la diferencia entre los reguladores y las referencias, y si puedo o no arreglármelas con un regulador para mis necesidades o si debería obtener una referencia, independientemente del precio más alto por especificaciones aparentemente similares. Gracias.

    
pregunta GrixM

6 respuestas

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Un regulador de voltaje está diseñado para tomar un voltaje variable en (por ejemplo, 2-5v) y generar un voltaje constante (por ejemplo, 3.3v). Ahora, los reguladores de voltaje se usan normalmente para alimentar un circuito, lo que significa que tendrán una salida de corriente de unos pocos cientos de mA o más, en términos generales. Para mantener bajos los costos, el tamaño, etc., la tolerancia de salida en los reguladores de voltaje es (de nuevo, en general) unos pocos 10s o 100s de mV.

Por ejemplo, el regulador de voltaje RG71055 tiene un voltaje de salida mínimo de 5.2v, y un máximo de 5.8v, con un voltaje de salida objetivo de 5.5v, y puede generar 30 mA. Eso es aproximadamente un 5% de tolerancia al voltaje, asumiendo que el número está correctamente triturado.

En la otra cara, una referencia de voltaje está diseñada para tomar un voltaje variable y entregar EXACTAMENTE el voltaje de salida nominal. Por ejemplo, el LT1790 puede suministrar 5v con una tolerancia del 0,1%, lo que supone una mejora de 50 veces con respecto al RG71055. Sin embargo, el LT1790 solo puede generar 5 mA máx, que es 6 veces menos que el RG71055. Una referencia de voltaje se usa cuando necesita saber que esta línea es exactamente un cierto voltaje (en otras palabras, tolerancias muy ajustadas). En Digikey, puede obtener una referencia de voltaje con una tolerancia de 0.01%. Con los reguladores de voltaje, tendría la suerte de obtener uno con una tolerancia del 1%.

    
respondido por el CHendrix
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En general (aunque habrá excepciones) las referencias tienen mejores especificaciones que los reguladores. Incluidas en esas especificaciones están ...

estabilidad de temperatura
estabilidad de voltaje de entrada
estabilidad de carga de salida

(la estabilidad es una gran cosa con referencias!)

ruido de salida

... así como la precisión inicial. ¡Aunque a menudo encontrará que algunas referencias tienen varias calificaciones, y en las calificaciones más altas hay una mejor precisión inicial disponible, a un costo!

    
respondido por el Neil_UK
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El concepto general y el circuito son los mismos entre las referencias de voltaje. La diferencia es cómo se implementan los detalles.

Hay dos topologías, serie o derivación, y se hace una referencia de LDO o voltaje tanto en topologías . ¿Importa cuál usas, no? He usado algunas referencias de voltaje para un riel eléctrico para aumentar la estabilidad de la electrónica analógica. También utilicé LDO para una referencia, cuando no quería agregar una referencia a la pizarra y no necesitaba precisión \ estabilidad. Asegúrese de prestar atención a su carga y cuáles son sus requisitos.

Las diferencias entre las referencias de voltaje están diseñadas teniendo en cuenta estas características para minimizar el error de voltaje.

  • ruido de voltaje
  • Estabilidad a largo plazo
  • Deriva de temperatura
  • Histéresis térmica

Por lo general, esto siempre aumenta el costo de las referencias de voltaje frente a un LDO. Las referencias de voltaje tienen capacidades de suministro de corriente más bajas en una compensación para otras características.

    
respondido por el laptop2d
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Un factor adicional (a sus otras respuestas): algunos los reguladores tienen un mínimo actual debajo del cual no están especificados para realizar. Esto es similar y, de hecho, puede ser más alto que el máximo actual disponible de una referencia. Por lo tanto, si necesita un voltaje de referencia (es decir, está extrayendo corriente de él), necesita una referencia de voltaje. (Para un regulador, basé esto en LM317, que probablemente esté cerca de ser el peor de los casos, ya que es tanto un diseño antiguo como ajustable)

    
respondido por el Chris H
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Los

reguladores de voltaje están diseñados para alimentar dispositivos con un voltaje constante. Pueden generar o eliminar corrientes significativas, pero su voltaje de salida no es particularmente exacto; puede desviarse significativamente a medida que cambia la carga o la temperatura, o incluso puede depender de resistencias externas para "programar" el regulador.

Un ejemplo de un regulador de voltaje es un LM7805, que emitirá 5V ± 250 mV (5%), y puede generar hasta 2A con un disipador de calor adecuado. No se especifica ningún coeficiente de temperatura.

Las referencias de voltaje del voltaje tienen una salida mucho más precisa y estable, pero no pueden generar ni acumular una cantidad significativa de corriente. Normalmente se utilizan en circuitos analógicos de precisión, por ejemplo, con ADCs.

Un ejemplo de referencia de voltaje es la TI REF02, que emitirá 5V ± 10 mV (0.2%), pero solo puede generar alrededor de 10 mA. Tiene un coeficiente de temperatura de 10 ppm / ° C. (Es decir, si su temperatura cambia en 1 ° C, su salida no cambiará en más de 10 ppm, o 0.001%).

Para su aplicación, el TC1223 no será suficiente. Está diseñado como un regulador de voltaje y tiene un voltaje de salida especificado dentro de un rango de ± 2.5%. (La especificación "V R ± 0.5%" es una pista falsa; es un valor "típico", ¡y no está garantizado!) Necesitará una referencia de voltaje aquí; Si encuentra que las resistencias externas son un problema, use una referencia de serie en lugar de un diodo de derivación.

    
respondido por el duskwuff
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¿Tiene que decidir qué es más importante para usted, la precisión o el bajo precio? Si necesita precisión, entonces debe usarse una referencia. Si se requiere un precio bajo, entonces un regulador de voltaje sería su mejor apuesta.

    
respondido por el Guill

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