有時，選擇一個電壓參考拓?fù)涠皇橇硪粋€類似于決定我們早上想要一杯咖啡還是白開水。當(dāng)然，水可能會讓人感覺清新和清潔，但咖啡中的咖啡因確實是必要的。
同樣，串聯(lián)基準(zhǔn)通常提供低壓差，但并聯(lián)基準(zhǔn)可以處理任何輸入電壓。與分流參考配套的外部電阻器結(jié)合了兩者的優(yōu)點。如果仔細(xì)選擇，外部電阻器將允許我們擁有一個電壓基準(zhǔn)，該電壓基準(zhǔn)可以支持寬輸入電壓范圍并以低壓差運行。
為確保分流電流保持在器件的工作電流范圍內(nèi)，我們必須在公式 1 和 2 中定義的范圍內(nèi)選擇一個外部電阻器：
TI 全新的外部電阻器快速啟動計算器工具通過提供有關(guān)輸入對輸出的影響的即時數(shù)字和視覺反饋來簡化電阻器的選擇。請參見圖 1。
圖 1：用于分流參考的外部電阻器快速啟動計算器界面
從電阻器 (R S ) 快速啟動象限開始，輸入輸出參考電壓 (V REF )、輸入電源電壓范圍、負(fù)載電流范圍和工作電流范圍的值。在 Schematic Overlay 象限中，輸入與 V REF相關(guān)的輸入電壓、負(fù)載電流和電阻值。該工具將立即說明計算值是否可行。如果這些值不起作用，它們將顯示為紅色，并且引導(dǎo)的錯誤消息將幫助我們相應(yīng)地調(diào)整輸入。
我們分析了外部電阻值對LM4040-N壓差電壓 (V?DO ) 的影響。
LM4040系列并聯(lián)電壓基準(zhǔn)是多功能、易于使用的基準(zhǔn)，適用于各種應(yīng)用。2引腳固定輸出裝置無需外部電容器即可工作，且在所有電容性負(fù)載下穩(wěn)定。此外，該基準(zhǔn)提供低動態(tài)阻抗、低噪聲和低溫度系數(shù)，以確保在大范圍的工作電流和溫度下穩(wěn)定的輸出電壓。LM4040在晶圓分揀過程中使用保險絲和齊納zap反向擊穿電壓微調(diào)，以提供四個范圍為0的輸出電壓公差。A級為1%（最大值），D級為1%（最大值）。因此，在為其應(yīng)用選擇最佳性價比方面，為設(shè)計師提供了很大的靈活性。
LM4040采用節(jié)省空間的SC-70和SOT-23-3封裝，要求最小電流為45μa（典型值），也是便攜式應(yīng)用的理想選擇。M4040xl的特點是可在40℃至85℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作。LM4040XQ的特點是可在40℃至125℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)運行。
將 LM4040-N 4.1V 電壓基準(zhǔn)與ADS8320模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 結(jié)合使用，其各自的數(shù)據(jù)表具有以下規(guī)格：
· LM4040-N輸出電壓（V OUT）：4.096V。
· LM4040-N 靜態(tài)電流 (I Q )：60μA 至 15mA。
· ADS8320 從外部基準(zhǔn)負(fù)載電流 (I LOAD ) 消耗 40μA。
LM4040/4041的應(yīng)用非常簡單。LM4040/4041無需任何外部濾波電容即可輸出穩(wěn)定的電壓。需要說明的是：固定輸出型LM4040/4041內(nèi)有一個寄存器的肖特基二極管,因此,在使用時應(yīng)將這些芯片的3腳懸空或接到1腳上。而對于可調(diào)輸出型LM4041芯片,一般將3腳和電路的負(fù)端相連接。
連接在電源輸入端和電壓參考芯片之間的Rs是一個限流電阻,可用來調(diào)節(jié)電路的負(fù)載電流IL和參考電流IQ。
在調(diào)節(jié)Rs時,電路的負(fù)載電流和加在LM4040/4041上的電壓都將發(fā)生變化。當(dāng)電源電壓較小而要求負(fù)載電流較大時,Rs應(yīng)選擇得小一些。當(dāng)電源電壓較大而負(fù)載電流要求較小時,Rs則應(yīng)該選得大一些。Rs值大小原則上應(yīng)使流達(dá)LM4040和LM4041上的電流分別小于15mA和12mA為準(zhǔn)。具體選擇可以用下式進行計算：
Rs=(Vs-VR)/(IL+IQ)
式中,Vs為電源電壓,VR為LM4040/4041的雪崩擊穿電壓,IL為負(fù)載電流,IQ為參考工作電流。
可調(diào)輸出型LM4041的輸出電壓Vo可1.24～10V之間進行調(diào)節(jié)。其值的大小除與LM4041的內(nèi)部參考電壓有關(guān)外,主要取決于LM4041外部的反饋分壓電阻R1和R2。Vo與R1和R2的關(guān)系如下：
Vo=VREF[(R2/R1)+1]在無特殊情況時,式中的VREF一般取1.24V
改變 I Q以獲得最小和最大輸入電壓 (V IN ) 值，我們可以使用最小輸入電壓 (V IN_MIN ) 來計算最小 V DO。表 1 說明了如何降低 R S值可以產(chǎn)生較低的 V DO，圖 2 和圖 3 反映了快速啟動計算器工具中的這些情況。
表1 ：LM4040 并聯(lián)基準(zhǔn)的不同外部電阻器的電壓和電流參數(shù)
圖 2：RS = 576Ω 的仿真產(chǎn)生 V DO = 54mV
圖 3： RS = 100Ω的仿真產(chǎn)生 V DO = 10mV
正如我所展示的，快速啟動計算器工具在使用并聯(lián)拓?fù)?a title="中國電壓基準(zhǔn)網(wǎng)" href="http://m.dltyjz.cn/product/list.php?catid=1081" target="_blank">電壓基準(zhǔn)進行設(shè)計時非常有用。實時視覺反饋在原理圖疊加中提供完整的計算，并防止我們選擇不可行的電阻值。
