【導(dǎo)讀】有些人會(huì)發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)電壓源的數(shù)據(jù)沒(méi)有數(shù)據(jù)手冊(cè)上說(shuō)的那么精準(zhǔn)，這是什么原因？資深專家告訴你很大程度上都是由于使用不當(dāng)。一旦基準(zhǔn)電壓源使用不當(dāng)極易造成裕量不足、負(fù)載不正確和反向輸出電流等狀況。這三種狀況都是數(shù)據(jù)手冊(cè)上說(shuō)到的常見(jiàn)問(wèn)題，如果平時(shí)遇到這種問(wèn)題一定要及時(shí)避免。
為什么基準(zhǔn)電壓源遠(yuǎn)不如數(shù)據(jù)手冊(cè)上保證的精度？很多情況下是因?yàn)槭褂貌划?dāng)。如果基準(zhǔn)電壓源使用不當(dāng)，就會(huì)帶來(lái)麻煩。有三種常見(jiàn)的使用不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致這樣的問(wèn)題：裕量不足、負(fù)載不正確和反向輸出電流。前兩項(xiàng)一般在數(shù)據(jù)手冊(cè)中提及，易于避免；第三項(xiàng)很少提及，可能會(huì)導(dǎo)致難以診斷的問(wèn)題。
大部分基準(zhǔn)電壓源具有輸入、輸出和接地端子——輸出端子在較寬的輸入電壓和負(fù)載電流范圍內(nèi)保持地以上的精確電壓。但是，如果輸入和輸出電壓之差過(guò)小，則輸出電壓精度下降。雖然一些器件確實(shí)能在略低的電壓下工作（但性能不佳），但這樣做不安全。在全精度范圍內(nèi)工作很重要，可以得到指定精度。
大部分基準(zhǔn)電壓源具有限流輸出，因此不會(huì)受到短路的損害。如果用來(lái)提供過(guò)多電流，則輸出電壓將下降——效應(yīng)從遠(yuǎn)低于該點(diǎn)處就會(huì)出現(xiàn)，使器件進(jìn)入全限流模式。查看數(shù)據(jù)手冊(cè)中的最大負(fù)載電流和輸出電流，了解精度從何處開(kāi)始下降（通常在曲線圖上表示）。
錯(cuò)誤加載基準(zhǔn)電壓源的另一肇因是使用不正確的容性負(fù)載——很多（甚至是大部分）基準(zhǔn)電壓源可在任意容性負(fù)載下穩(wěn)定化，尤其是一些低壓差（LDO1）類型可能隨負(fù)載電容過(guò)多或過(guò)少而振蕩，甚至同時(shí)發(fā)生兩種情況！如果發(fā)生這種情況，則輸出電壓將無(wú)法正確調(diào)節(jié)。通過(guò)RTFDS2或?qū)嶒?yàn)確保應(yīng)用中基準(zhǔn)電壓源遇到的電容范圍不會(huì)導(dǎo)致這種振蕩——記住，在復(fù)雜系統(tǒng)中，多個(gè)子系統(tǒng)可能共享一個(gè)基準(zhǔn)電壓源，但您并不負(fù)責(zé)所有子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
幾周之前，我自己就遇到了第三種問(wèn)題。當(dāng)時(shí)我正在設(shè)計(jì)兩個(gè)非常簡(jiǎn)單的低功耗電池管理系統(tǒng)，定義電壓檢測(cè)部分的電阻方程也很簡(jiǎn)單，但構(gòu)建時(shí)，只要接近正確電壓，兩個(gè)系統(tǒng)都無(wú)法工作。
我花了幾天才發(fā)現(xiàn)，這些器件中的基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動(dòng)的是運(yùn)算放大器的同相輸入端，而正反饋配置為比較器3，具有定義的遲滯。當(dāng)運(yùn)算放大器輸出高電平時(shí)，反饋電阻驅(qū)動(dòng)大約6μA電流返回基準(zhǔn)電壓源輸出。
我使用的是ADR291和ADR292基準(zhǔn)電壓源，并且這些器件數(shù)據(jù)手冊(cè)中的“簡(jiǎn)化原理圖”顯示輸出由類似運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。運(yùn)算放大器可以在輸出端進(jìn)行源電流和吸電流操作，而我下意識(shí)認(rèn)為這些基準(zhǔn)電壓源也一樣。事實(shí)并非如此！5μA左右的反向電流足以提高輸出電壓。
數(shù)據(jù)手冊(cè)完全沒(méi)有提醒這個(gè)問(wèn)題。負(fù)載調(diào)整率在0mA至5mA輸出電流范圍內(nèi)定義，這意味著較大的反向電流（幾十或幾百μA！）可能造成問(wèn)題，但這并不表示極小的反向電流無(wú)法安全流過(guò)電阻鏈R1、R2和R3（如簡(jiǎn)化原理圖所示）。
一旦清楚這個(gè)問(wèn)題，要避免就很簡(jiǎn)單了。很多基準(zhǔn)電壓源具有吸電流和源電流能力，如果數(shù)據(jù)手冊(cè)針對(duì)±XmA輸出電流定義輸出電壓，就能確定情況確實(shí)如此。或者，如果知道電流會(huì)流入基準(zhǔn)電壓源的輸出端，就可以通過(guò)一個(gè)足夠小的電阻將輸出端接地，以吸收一切電流。這樣可以確保基準(zhǔn)電壓源輸出中的電流始終流出器件，問(wèn)題就此解決。
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