AZ431是三端可调电压基准芯1.docx

目录第一章 芯片简介 2第二章 AZ431 内部电路分析 22.1 输入级和基准 32.2 误差放大 42.3 稳定基准 42.4 补偿与保护 5第三章 芯片仿真 53.1 直流稳压特性 53.11 电压稳压特性 53.12当Vka=Vref时各参数的变化 73.13 外界温度对输出电流的影响 93.2 交流特性 10AZ431 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阴极AK7 yKRa-AAAVi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VreF端保持在2.5V。

所以对于图一，其输出电压为RR(V)V 二 V (1 + —)二 2・5(1 + f)KA REF RR cc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REFBE1R1R3BE6如果有VBE2二 VBE6,得到 52二VR3,所以产-^3C3又因为VBE二少得到SSR4ln其中 VT=0.0026,R1C2C3C3故而,V 二 V + V + V + VREF BE1 R1 R3 BE 6=2 x 0.7 +1 R +1 RR1 1 C 3 3…(R + R )V R R RV R=1.4 + 2 3 T―1 In —3 H——In ―3R R R R R2 4 2 4 2这就是AZ431的基准电压2.2 误差放大如果V有一个变化信号，该信号通过采样电阻Rb、Rc分压后，由射极跟随电路T1输 出一路送给了 T5的基极，另一路经R「R2送给了 T3、T4的基极由于R4的负反馈作用， 导致t6基极的信号变化比t2基极更为激烈t6将此信号反相放大后加到了 t5的发射极上，这样在t5的发射结上就得到了一个更大 幅度的误差信号t8、t9组成了 1： 1的比例电流源，一方面作为T5的有源负载；另一方面， 将T5放大后的信号传递到了 T10的基极。

误差信号也通过r2、r10被t7所放大由于t5、t7都是反相放大，经过电流镜后，进 入T10基极的电流为两个放大后信号之差但是，由于进入T5的信号经过了 T3、T6多级当 打，而进入T7的信号则是通过了 T2的作用，故T7的输出相对T5为小这保证了 T10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t6、t7组成了一个差分放大级其中t6基极为同相输入端，t7为反相输入端t8、t9 组成的电流镜保证了 t6、t7的集电极电流的相等由于R10的存在，当V 二V 时，T7的集电极电流与T9基本相同但略小一点，其差值10 BE 2 BE6 7 9保证了 T10 正常工作V Tt V Tt V Tt V It V It V IREF E1 B6 C 6 B5 E1IV Tt V Tt V It V It V It VC 2 B2 C7 C 4 E 4 R2.4 补偿与保护T4为温度补偿的作用，当温度升高时，T10、T11集电极电流增大，会导致输出电压下 降对于片，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T4反向电流增大，使T1基极电流减小，同时T10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I ■ ■T R0 ' nlK?vdc-20dll□口 nd□ ■ ■ ■ 二R召-V七 r—10K -图 4 仿真电路FE9 . r=10K/w=B■:z^Jl li「汀的Ldtbr :ch:m址# ；気-y=；£6-37 2710Res卩i： /neW?23b71B2.0~r~///iLJi—>r u0.0//V!i 1 1 1111n i i i n n i 1 i i n n i i i n n 1 i i nJ 1—1 U B―辺01020 找de ( V )40A: (7.47195 2.407621B: 2.5i313)颐（汕史出优勺4耐slope: 3.B5S03rn图 5 基准电压特性曲线从图5中可以看出，输入电压从0V变化到40V区间内，基准电压从2.41变化到了 2.53V,误差在0.3%之内，达到了很好的稳定精度图 6 输出特性曲线其中输入调整率指输入电压变化所造成电源输出电压偏差的百分比，定义为V - V输入调整率=―Omax Omin X 100%VOnorm输出特性曲线如图6所示，其中VOnorm=5V,当输入电压变化到40V时，输入调整率为5.6%。

3.12当Vka=Vref时各参数的变化图7 VKA=VREF时仿真电路0.002.0V0.0deDC Response-80.0U斗©肌 o： 40/vddk —斗0”0u-120u L-2,0E-：4 -I 二 JJ-I 二-JJ-l Ia2J02.602.502X0H0,06090[)2 Response』；总旗应；B: (70 2.372\：图 8 VKA=VREF 输出电流随电压的变化曲线D： /net025temp I C ) dslta: (70 -23£Jr)― slope: -3.38143m图 9 VKA=VREF 温度的变化对基准电压的影响图9可以看出当外界温度从0oC上升到70°C的过程中，基准电压只变化了不到0.24Vaz431linereguldtion : .£pr 17 17:2E: 122310DO Re^pcins?2.70□:,/net023B2.30-J-- 3 11J,r//_z/> 1,9@//1,50/ //1 1 1 2.00 5.00 8,00 110de C V ).A: [7.^1 riftltn:(J.EE: h® 2.从1了斗空) eIdps: fE父附2e 图 10 三端稳压器阳极电压的变化对基准电压的变化曲线从图10可以得出，当VKA从10变化到Vref的过程中，Vref变化了 1.22V，则AVREF沁 -0.16。

AVKA3.13 外界温度对输出电流的影响图 9 VREF=0 时温度变化对输出电流的影响DO Responsetemp : C )图 9 VREF=0 时温度变化对输出电流的影响3.13 负载调整率 这是稳压电源的一项重要指标，体现当负载电流变化时稳压电源的输出电压相应 的变化情况，通常以输出电流从 0 变化到额定最大电流时，输出电压的变化量和 输出电压的百分比值来表示例如某5V直流稳压电源的输出电流从0增加到最大电流1A,它的输出电压从5.00V降到了 4.50V,降落值0.5V除以标称输出电压5V，得到10%,这就是该电源的负载调整率3.2 交流特性AZ431具有一个有很好的误差放大级，取Ra=lK、Rb=Rc=10Kref端输入50KHz信号在输出端观察信号的交流成分，就可以看到放大器的输出波形，如图3所示 431将输入信号放大了将近3倍图 6 交流测试电路431 SinAmp- schematic : Apr 8 15:06:31 2010Transient Response0.00W0u50 卫 li time ( s )图 7 输出波形。