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一种在电压参考IC的误差放大器反馈环路中增加晶体管缓冲器的电路

来源:analog 发布时间:2023-08-14

摘要: 本应用笔记介绍了一种在电压参考IC的误差放大器反馈环路中增加晶体管缓冲器的电路。这种配置将输出电流能力提高到80mA,而不会降低IC的输出精度。MAX6033A基准电压是本设计的特色。

在参考电压上施加许多负载的大型系统通常需要比单个电压参考IC所能提供的更大的电流。一种常见的解决方案是在参考ic输出端增加一个缓冲电路,但参考精度随后会因缓冲器的失调电压而降低。本文提出了解决这个问题的另一种方法。

一个更好的解决方案是把缓冲器放在参考误差放大器的反馈回路内。缓冲区对引用精度没有影响。但是,这种配置只适用于用户可以访问环路的参考ic。图1中的MAX6033A电压基准提供了输出力和检测引脚。该器件还采用SOT23封装,初始精度为0.04%,温度系数为7ppm/°C。


图1所示  在这个电压参考IC的误差放大器反馈回路中增加一个晶体管缓冲器,在不降低IC输出精度的情况下提高了输出电流能力(在这种情况下达到80mA)。

如图所示,最小和最经济的缓冲器是集成电路误差放大器环路中的一个简单的NPN晶体管。几十年来,2N2222一直是人们的最爱。晶体管对参考输出精度没有影响,只要它的基极电流需求不超过OUTF引脚上的驱动限制。该引脚可以驱动10mA至200mV(标称)的IN电压,并在-40°C至+125°C的温度范围内驱动500mV。如图所示的电路从5V电源产生2.5V参考电压,因此晶体管的最坏情况V(BE) (1.2V)需要来自OUTF引脚的3.7V驱动——这远低于500mV最坏情况净空限制。请注意,最坏情况V(BE)值阻止在5V电源上使用4.096V参考,或在3.3V电源上使用2.5V参考使用此技术。

晶体管的功耗限制规定了该电路的最大输出电流,并选择为80mA。该晶体管在+25°C时耗散350mW,在2.8mW/°C时降额。因此,在+70°C时,极限为224mW。晶体管下降2.5V,因此最大允许电流为89mA。对于最坏情况β值为35,晶体管只需要2.3mA的最坏情况基极电流,这完全在OUTF引脚的电流驱动能力之内。使用合适的晶体管,你可以将输出电流增加到任何合理的水平。

为了保持稳定性,MAX6033A的IN和OUTF引脚上需要0.1µF的陶瓷电容。OUTF电容决定电路的响应速度,但晶体管缓冲器对电路的瞬态响应没有显著影响。直流参考很少有足够的瞬态响应来管理快速阶跃负载,所以你必须依靠输出电容来提供任何快速电流尖峰。对于这个缓冲电路,晶体管发射极上的电容为快速负载步骤提供电流。该电路已在高达10µF的电容输出负载下进行了测试。



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