ADC轉換,其內部參考電壓是怎麼穩定的?

AD轉換時,設置參考電壓為2V,但單片機工作電壓卻在3.0~4.2V之間變化的,且工作溫度也會改變,在這樣的過程中,AD部分的電路是怎麼保證參考電壓一直穩定在2V,從而使AD轉換數據準確無誤?


晶元內部一般是穩壓管來做基準。穩壓管電壓基準結構是將一個次表面擊穿的穩壓管和一個PN結串聯,利用穩壓管的正溫度係數和PN結的負溫度係數相抵消實現溫度補償。

還有一個是帶隙電壓基準,是將一個正向偏置PN結和一個與VT(熱電偶)相關的電壓串聯,利用PN結的負溫度係數與VT的正溫度係數相抵消實現溫度補償。

一般來說,MCU內部集成的基準精度及其電壓範圍是有限的。所以如果要做要求穩定性高、精度較高的AD輸入,都建議使專用AD晶元加專門的基準晶元或基準電路。


贊同樓上回答。

在晶元裡面,可以用BJT做設計,這好像也就是BJT唯一存在於封裝晶元中的原因了, 用做reference circuit

BJT中兩個參數:

KT/q(thermal voltage Vt)隨著溫度增加而增加

Is (saturation current)隨著溫度增加而遞減

在設計時,通過控制這兩個數值達到平衡

具體連接如圖

此電路為 bandgap reference circuitwikipedia 鏈接:

Bandgap voltage reference


一般ADC都是有內置的bandgap來自行產生基準電壓的,而且mosfet是無法承受3.3~4.2這樣大的電壓變化的,肯定還需要提供穩壓的power management的電路來提供供電電壓,如果3.3V的mosfet的正常功能做範圍也是3.6~3V,超過這一範圍的電壓一般都不包含在模擬的範圍內,也就是說沒有被驗證過的。如果超過3.6V,也會大幅度增加mosfet被擊穿的風險,並大大降低其壽命。所以dc/dc convertor,LDO這些電路才廣泛地被研究。


能改成2.5V么?搜下TL431,晶元手冊上有對應內部電路,應該能滿足你的要求,產品上如開關電源大規模應用TL431,值得信賴,值得參考。非要2V的話,穩壓二極體?


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