深入解析LM136A - 2.5QML/SP：高精度2.5V參考二極管的卓越性能與應用

引言

在電子工程師的設計工具箱中，高精度電壓參考源是不可或缺的關鍵組件。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）的LM136A - 2.5QML和LM136A - 2.5QML - SP兩款2.5V參考二極管，它們在軍事、航天等對穩(wěn)定性和可靠性要求極高的領域有著廣泛的應用。

文件下載：lm136a-2.5qml-sp.pdf

產品概述

功能特性

這兩款產品具有一系列令人矚目的特性：

• 輻射規(guī)格：具備總電離劑量100 krad(Si)和無增強低劑量率效應（ELDRS Free 100 krad(Si)）的輻射特性，非常適合在輻射環(huán)境如太空應用中使用。
• 低溫系數：能夠在不同溫度環(huán)境下保持穩(wěn)定的電壓輸出，減少溫度變化對電壓參考的影響。
• 寬工作電流范圍：從400 μA到10 mA，適應多種不同的工作條件。
• 指定溫度穩(wěn)定性：確保在規(guī)定溫度范圍內，電壓輸出的穩(wěn)定性。
• 易于微調：可通過調節(jié)實現最小溫度漂移，滿足高精度應用的需求。
• 快速開啟：能夠迅速達到穩(wěn)定的電壓輸出狀態(tài)。
• 3引腳晶體管封裝：方便進行電路布局和焊接。

產品描述

LM136A - 2.5QML是一款精密的2.5V并聯穩(wěn)壓器二極管，作為一款單片集成電路電壓參考源，它如同一個低溫系數的2.5V齊納二極管，動態(tài)阻抗僅為0.2Ω。其第三個引腳使得參考電壓和溫度系數能夠輕松進行微調。該產品適用于數字電壓表、電源或運算放大器電路等，作為精密的2.5V低壓參考源。由于其輸出為2.5V，從5V邏輯電源獲取穩(wěn)定參考電壓變得十分方便。而且，由于它作為并聯穩(wěn)壓器工作，既可以用作正電壓參考，也可以用作負電壓參考。

典型應用電路

2.5V參考電路

在圖2所示的電路中，LM136 - 2.5直接提供2.5V的穩(wěn)定參考電壓，為后續(xù)電路提供精確的電壓基準。

最小溫度系數的2.5V參考電路

圖3的電路通過調整，將輸出電壓調整到2.490V，從而實現最小的溫度系數。這里可以使用任何硅信號二極管，如1N457等。

寬輸入范圍參考電路

圖4展示了一個寬輸入范圍的參考電路，輸入電壓范圍為3.5 - 40V，輸出穩(wěn)定的2.5V電壓，適用于輸入電壓變化較大的應用場景。

電氣特性

絕對最大額定值

了解器件的絕對最大額定值對于正確使用和保護器件至關重要。該器件的絕對最大額定值包括：

• 反向電流：最大15 mA
• 正向電流：最大10 mA
• 存儲溫度：? 60°C ≤ TA ≤ +150°C
• 工作溫度范圍：? 55°C ≤ TA ≤ +125°C
• 最大結溫：+150°C
• 引腳溫度（焊接10秒）：300°C
• 熱阻：不同氣流條件下有不同的熱阻參數，如靜止空氣流中θJA為354°C/W，500LF/Min空氣流中為77°C/W，θJC為46°C/W
• ESD額定值：1,000V

直流參數

在直流參數方面，不同的測試條件下有不同的參數表現。例如，在調整電流（I Adj）方面，范圍為 - 125到 + 125；齊納電壓（V Z）在不同的V Adj條件下有不同的取值范圍，如V Adj = Open時，在子組1中為2.465 - 2.515V等。

直流漂移參數

對于直流漂移參數，僅在QMLV器件的B組、子組5進行增量計算。例如，在不同的測試條件下，齊納電壓的變化范圍在 - 10到 + 10 mV之間。

典型性能特性

通過一系列的典型性能特性曲線，我們可以更直觀地了解該器件的性能：

• 反向電壓變化：展示了不同溫度下反向電流與反向電壓的關系。
• 齊納噪聲電壓：反映了器件在不同頻率下的噪聲特性。
• 動態(tài)阻抗：體現了器件在不同頻率下的動態(tài)響應特性。
• 響應時間：顯示了器件對輸入信號的響應速度。
• 反向和正向特性：分別描述了器件在反向和正向偏置下的電流 - 電壓關系。
• 溫度漂移：展示了電壓輸出隨溫度變化的情況。

應用提示

電壓調整

LM136電壓參考源比普通齊納二極管更易于使用。通過添加一個10k的電位器（如圖12），可以調整反向擊穿電壓，同時不影響溫度系數。調整范圍通常足以補償初始器件公差和緩沖電路的誤差。

溫度系數調整

如果需要最小的溫度系數，可以在調整電位器上串聯兩個二極管（如圖13）。當器件調整到2.490V時，溫度系數最小。幾乎任何硅信號二極管都可以使用，如1N914、1N4148或1N457。為了實現適當的溫度補償，二極管應與LM136處于相同的熱環(huán)境中，通常將它們安裝在印刷電路板上靠近LM136的位置即可。

其他應用電路示例

文檔中還給出了多個應用電路示例，如低成本2A開關穩(wěn)壓器（圖14）、具有低溫系數的精密功率穩(wěn)壓器（圖15）、5V撬棒電路（圖16）等，這些電路展示了該器件在不同類型電源和穩(wěn)壓電路中的應用。

修訂歷史和包裝信息

修訂歷史

該產品的數據手冊經歷了多次修訂，每次修訂都對產品信息和格式進行了更新，以確保提供最新和準確的信息。

包裝信息

提供了不同可訂購部件號的包裝信息，包括狀態(tài)、材料類型、封裝、引腳數、包裝數量、載體、RoHS合規(guī)性、引腳鍍層/球材料、MSL評級/峰值回流溫度、工作溫度和部件標記等。同時，還給出了托盤的尺寸信息和封裝材料信息，以及封裝外形圖和示例電路板布局圖。

總結

LM136A - 2.5QML和LM136A - 2.5QML - SP以其卓越的性能和豐富的應用場景，為電子工程師在設計高精度、高可靠性的電壓參考電路時提供了一個優(yōu)秀的選擇。無論是在軍事、航天等特殊領域，還是在一般的工業(yè)和電子設備中，它們都能發(fā)揮重要的作用。在實際應用中，工程師們需要根據具體的需求和工作條件，合理選擇和使用這些產品，以實現最佳的電路性能。你在使用類似產品時，遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗。