AZ431是三端可调电压基准芯1

2021年2月20日发(作者：南昌白癜风医院)
目


录



第一章


芯片简介
................................ .................................................. .....................
2

第二章


AZ431
内部电路分析

.
................. .................................................. ...............
2

2.1

输入级和基准

.
.......................... .................................................. ......................
3

2.2

误差放大

.
............................ .................................................. ............................
4

2.3

稳定基准

.
............................ .................................................. ............................
4

2.4

补偿与保护

.
........................... .................................................. .........................
5

第三章


芯片仿真
................................ .................................................. .....................
5

3.1
直流稳压特性

........................ .................................................. ...........................
5

3.11

电压稳压特性

.
..................... .................................................. ......................
5

3.12

当
V
KA
=V
REF
时各参数的变化
..... .................................................. ............
7

3.13

外界温度对输出电流 的影响
........................................... ...........................
9

3.2
交流特性

.......................... .................................................. ...............................
1
0

AZ431
芯片

第一章


芯片简介

电压基准芯片，
顾名思义，
就是为了提供一个准确的输出电压，
而不受工作电 压、
负载、
温度变化以及时间的影响。电压基准芯片应用于高精度
A/D
和< br>D/A
转换、传感器、电源管
理、
精度整流等等需要较高精度电压标准的领域。
与集成稳压器类似，
他们都用于产生一个
标准电压，
然而，
集成稳压 器可以比电压基准提供更大的电流输出，
而其输出电压精度远远
低于电压基准芯片且输出噪音较 大。

阳极
Ra
R
b
Vi
V
KA
R
c









Ref
阴极
图
1
电路符号


















图
2
典型应用

第二章


AZ431
内部电路分析

AZ431
是三端可调电压基准芯片，内部电路如图
1
所示。他可以很方便的设定输出电
压在
2.5V~36V
的范围内变化。它具有很好的精度，并且输出噪声小，温度稳定性也很好 。

431
内部基准使得
V
REF
端保持在
2.5 V
。所以对于图一，其输出电压为

V
KA
?
V
R EF
(
1
?
R
b
R
)
?
2
.
5
(
1
?
b
)
R
c
R
c
(
V
)


2
R5
R6
T 8
T9
T1
C2
T4
R11
T5
T10
R 1
R7
C1
R8
R2
R3
R12
T11
T 6
T2
T3
R9
R10
T7
R4
图
3


az431
内部电路

2.1
输入级和基准

T2
、
T3
、
T4
等组成了基准电压子电路。
< br>V
REF
?
V
BE
1
?
V
R1?
V
R
3
?
V
BE
6

如果 有
V
I
C
2
R
BE
2
?
V
BE
6
,
得到
V
R
2
?
V
R< br>3
,
所以
I
?
3

C
3
R
2
又因为
V
BE
?
V
T
ln
I< br>C
I
，得到

SS
I
1
3
R
4
?
R
?
V
R
T
ln
?
IC
3

4
R
2
其中
V
T
=0.0026,
I< br>R
1
?
I
C
2
?
I
2
?< br>R
3
C
3
?
R
R
I
C
3< br>
2
故而
,


3




V
REF
?
V
BE
1
?V
R1
?
V
R
3
?
V
BE
6






=
2
?
0
.
7
?
I
R
1
R
1
?
I
C
3
R
3




















?
1
.
4
?
这 就是
AZ431
的基准电压。

(
R
2
?
R
3
)
V
T
R
1
R
3
R
3
V
T
R
3
ln
?
ln

R2
R
4
R
2
R
4
R
2
2.2
误差放大

如果
V
I
有一个变化信号，该信号通过采样电阻
R
b
、
Rc
分压后，由射极跟随电路
T
1
输
出。一路送给了
T
5
的基极，另一路经
R
1
、< br>R
2
送给了
T
3
、
T
4
的基极。由 于
R
4
的负反馈作用，
导致
T
6
基极的信号变化比
T
2
基极更为激烈。

T
6
将此信号反相放大后加 到了
T
5
的发射极上，
这样在
T
5
的发射结上就得 到了一个更大
幅度的误差信号。
T
8
、
T
9
组成了
1
：
1
的比例电流源，
一方面作为
T
5
的 有源负载；
另一方面，
将
T
5
放大后的信号传递到了
T10
的基极。

误差信号也通过
R
2
、
R10
被
T
7
所放大。由于
T
5
、
T< br>7
都是反相放大，经过电流镜后，进
入
T
10
基极的电流为两 个放大后信号之差。但是，由于进入
T
5
的信号经过了
T
3
、
T
6
多级当
打，而进入
T
7
的信号则是通过了< br>T
2
的作用，故
T
7
的输出相对
T
5
为小。这保证了
T
10
的基
极能够获得与原误差信号同相并且幅度合适的输 入电流。

2.3
稳定基准

T
6
、
T
7
组成了一个差分放大级。其中
T
6
基极为同相输入端，
T
7
为反相输入端。
T
8
、
T
9
组成的电 流镜保证了
T
6
、
T
7
的集电极电流的相等。
< br>由于
R
10
的存在
,
当
V
BE
2< br>?
V
BE
6
时，
T
7
的集电极电流与
T
9
基本相同但略小一点，其差值
保证了
T
10

正常工作。

V
REF
??
V
E
1
??
V
B
6
??
V
C
6
??
V
B
5
??
V
E
1
?
?
V
C
2
??
V
B
2
??
V
C
7??
V
C
4
??
V
E
4
??
V
R


4
2.4
补偿与保护

T
4
为温度补偿的作用，当温度升高时，

T
10
、
T
11
集电极电流增大，会导致输出电压下
降。





对于
T
1
，当温度升高时，一方面其输出电 流增大，会导致整个基准电路电流增大，基
准电压升高。另一方面
T
4
反向电 流增大，使
T
1
基极电流减小，同时
T
10
输入电流增大， 降
低输出电压，达到补偿目的。

第三章


芯片仿真

3.1
直流稳压特性

3.11

电压稳压特性

对于这样的电压基准芯片，我们最关心的就是他的电压稳压特性。首先 测试他的
2.5V
基准电压。


图
4


仿真电路


5