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稳定和精确的电压:新款低功耗,高精度电压参考IC

2018年1月26日经过尼克戴维斯

STMicroelectronics推出了他们的新款微功率高精度电压参考IC。

STMicroelectronics推出了他们的新款微功率高精度电压参考IC。

意法半导体宣布了他们TS33系列,这是一个新的微功率高精度电压参考集成电路系列。这些电压参考集成电路——像其他电压参考电路一样,本质上是高度精确的ldo- 是被描述为“MicroPower”IC。

并且目前的消耗确实非常低,即使在极端温度下:35℃,7.5μA(最大)从-40°C至+ 85°C,和10μA(最大值),距-40°C(最大值),且来自-40°C(最大值)到+ 125°C(参见下图)。

图1。电流消耗规格,来自数据表(PDF)。

8针封装中的3针器件

虽然这个电压基准来自于一个QFN8 1.5 × 1.5mm的封装,这实际上是相当小的,但有点令人费解的是,意法半导体并没有试图通过减少未使用的引脚数量来进一步缩小封装的尺寸——8个引脚中只有3个被使用!然而,我假设“未使用的pin”只被客户使用;当然,至少其中一些引脚是用于测试和故障排除,或其他与生产相关的活动,在圣。

图2。TS33包装和引脚,从数据表(PDF)。

一个固定输出电压的范围。即将到来的

而圣的网站指出,该TS33系列的电压参考IC可用于各种固定输出电压(参见下图),即数据表仅提供两个电压变型的订购信息,即1.25V和3.0 v(见下图)。此外,请注意,根据数据表,1.25V版本仅可根据要求提供。

图3。圣的网站列出各种输出电压选项。

图4。TS33.数据表列出只有两个输出电压变型的订购信息。

我怀疑ST最初只提供这两种电压有正当的理由。也许1.25V和3.0V的版本是最流行的,因此,ST决定对这些ic进行微调,并收集足够的特性数据,然后将焦点转移到不太流行的输出电压。

无论如何,联系ST将是获得当前可用的最新信息的最佳信息。

输出电压与输入电压

如前所述,这个电压参考IC基本上是一个LDO,它具有1)极低的压降(从50到100 mV,取决于操作条件)和2)非常严格的线路调节规格,即在温度高达+85°C时,8ppm/V(典型)。见下表电气规格。

图5。TS33 V规范,从数据表(PDF)。

一个好奇的情节

下面的两个情节让我们对TS33的dropout特性有了更多的了解。然而,在我看来,“输出电压与输入电压”的图表并不清楚,而且可能是错误的。

  • 在图中描述,v是3。0v,而图中显示的是V比3.0V水平线稍高;也许这种差异对应于设备的精度±0.15%?

  • 输入电压和输出电压之间没有偏移。一台电视= 1V,Vv = 1;在V= 2V,v= 2 v;在V= 3V,v= 3V。辍学电压发生了什么?如何在实际条件下运行的任何电压调节器都有与输入电压相同的输出电压?

  • 该图参考“典型的应用电路”,但该数据表中没有这样的电路。

图6。辍学行为,来自数据表(PDF)。
图7。通过最小化负载电流来实现最低差电压。从中获取的情节数据表(PDF)。

输出电压Vs.温度

该电压参考IC被描述为“能够在扩展的温度范围(-40°C到+125°C)内提供稳定和精确的初始精度为0.15%的输出电压。”问题是,我不太确定这个词是什么意思最初的。他们是否试图说最终的准确性(慢慢地,慢慢地,在两者之间)变得更糟?或者做这个词最初的暗示作为操作条件(V,温度,湿度…)偏离理想条件设备会变得不准确?

图8。初始精度规格列示为±0.15%,但“初始”的含义并不明确。表格取自数据表(PDF)。

在我们完成之前,这是值得指出的,这参考电压IC经过折衷的是,通常是低功率设备的折衷:随着电流消耗的降低,噪声增加。AAC的论坛成员之一,以下有价值的洞察力:

"Although the TS33’s low power consumption is impressive, ... it comes at a hefty price: like most other micropower devices, ... these parts are very noisy. For example, the 3 volt version has a noise voltage level of 67 μV peak-to-peak which, when compared to the 1.6 μV noise of Analog Devices' ADR4530B, is pretty poor. This may look like no big deal, but consider: 67 μV peak-to-peak on an output of 3.0 volts is 22 parts-per-million peak-to-peak. If this part is used to supply the reference voltage for a 24-bit ΣΔ ADC, it essentially turns that ADC into a 15-1/2 bit converter.

另一方面,ADR4530需要高达950μA的操作,因此有权衡。

我相信TS33是合适的大量应用;但是,用作高性能ADC的电压参考不是其中之一。“

你有机会使用ST的TS33系列的参考电压集成电路吗?如果是的话,留下你的评论,告诉我们你的经历。