источник опорного напряжения

Новый интеллект внедряется в простые повседневные предметы и подсистемам требуется какой-то кремниевый «мозг», чтобы предсказуемо реагировать на различные условия реального мира, которые могут повлиять на поведение и производительность системы. Тут приходят на помощь источники опорного напряжения — высокоточные устройства, специально разработанные для поддержки постоянного эталонного выходного напряжения независимо от различных факторов.

Общие сведения

Источник опорного напряжения — это электронный компонент, устройство или схема, предназначенный для обеспечения постоянного выходного напряжения (постоянного тока) — другими словами, фиксированного напряжения, независимо от несоответствий других внешних условий. К ним могут относиться такие изменчивые факторы:

• общая нагрузка на устройство; 
• колебания в электропитании; 
• температура; 
• влажность; 
• прошедшее время и множество других переменных.

Прецизионные источники опорного напряжения широко классифицируются как подкатегория интегральных схем управления питанием (PMIC).

Ключевая задача опорного напряжения — обеспечить согласованный стандарт, по которому другие компоненты системы могут измерять собственное входное напряжение. Это позволяет системе обеспечивать легко сравнимый электронный перевод важных аналоговых показателей, таких как скорость, температура и давление.

Данные устройства обычно обеспечивают этот известный потенциал до тех пор, пока цепь включена и потребляет энергию. Это означает, что другие компоненты могут измерять типы входного сигнала, которые важны для их конкретных ролей, по постоянному стандарту и, таким образом, точно интерпретировать их. Наиболее ценными характеристиками качественного источника эталонного напряжения всегда будут точность и стабильность.

Типы и варианты исполнения

Несмотря на то, что сегодня доступно множество различных типов опорных источников, наиболее распространенными конструкциями сердечника (обычно называемыми топографией устройства) являются:

1. Двухполюсные шунтирующие источники.
2. Трехполюсные последовательные источники.

Третий тип – отечественные источники опорного напряжения заряженного конденсатора, когда-то  был более распространенным стандартом. Однако сегодня он редко используется в приложениях, критически важных с точки зрения безопасности. Это связано с его уязвимостью к источникам ионизирующего излучения, часто встречающимся во многих промышленных, лабораторных и транспортных условиях.

Также важно отметить, что некоторые прецизионные источники тока могут работать как в последовательном, так и в шунтирующем режимах.

Из топографий двухполюсного шунта наиболее часто используемой разновидностью является источник Зенера. Когда дело доходит до топографии с тремя клеммами, наиболее широко используемыми версиями являются опорные напряжения со скрытым стабилитроном и запрещенной зоной.

В зависимости от потребностей конкретного приложения можно воспользоваться преимуществами некоторых специализированных конструкций опорного напряжения, каждая из которых имеет свои преимущества и ограничения в плане производительности. 

Сюда могут входить, например, программируемые источники, опорные сигналы высокого или низкого напряжения и т.д. Следует отметить, что большинство прецизионных источников питания могут подавать на нагрузку только относительно низкие токи, и лишь немногие из них могут работать с особенно высокими токами.