探秘LMx85-1.2系列：超實(shí)用的微功耗電壓基準(zhǔn)源

在電子設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中，電壓基準(zhǔn)源就像是一個(gè)精準(zhǔn)的“指南針”，為各種電路提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的參考電壓。今天我們要深入了解的是TI公司的LM285-1.2、LM385-1.2和LM385B-1.2這三款微功耗電壓基準(zhǔn)源，它們在便攜式設(shè)備、測試儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

文件下載：lm385-1.2.pdf

一、關(guān)鍵特性：優(yōu)勢盡顯

1. 寬工作電流范圍

LM285-1.2的工作電流范圍為10μA到20mA，而LM385-1.2和LM385B-1.2則是15μA到20mA。如此寬的電流范圍，使得這些器件能夠適應(yīng)不同的電源供應(yīng)情況，具有很強(qiáng)的通用性。

2. 高精度與穩(wěn)定性

• 初始電壓容差低至1%和2%，能夠提供較為精準(zhǔn)的參考電壓。
• 動(dòng)態(tài)阻抗極低，在25°C時(shí)，LM385-1.2的參考阻抗最大為1Ω，全溫度范圍內(nèi)所有器件的最大參考阻抗為1.5Ω。
• 溫度穩(wěn)定性良好，參考電壓的平均溫度系數(shù)在全溫度范圍內(nèi)為±20ppm/°C。

  3. 低功耗與兼容性

• 功耗非常低，這對(duì)于需要長時(shí)間使用電池供電的設(shè)備來說至關(guān)重要，可以顯著延長電池的使用壽命。
• 與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的LM285-1.2和LM385-1.2可互換，方便工程師進(jìn)行升級(jí)或替換現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的同類器件。

  4. 電容負(fù)載耐受性強(qiáng)

  該系列器件的設(shè)計(jì)使其對(duì)電容負(fù)載具有出色的耐受性，這意味著在大多數(shù)參考應(yīng)用中使用起來更加輕松，減少了因電容負(fù)載而導(dǎo)致的性能下降問題。

二、多種應(yīng)用場景，各顯神通

1. 便攜式儀表與測試儀器

在便攜式儀表和測試儀器中，需要穩(wěn)定的參考電壓來保證測量的準(zhǔn)確性。這些微功耗電壓基準(zhǔn)源憑借其高精度和低功耗的特性，能夠?yàn)閮x器提供可靠的電壓參考，延長電池續(xù)航時(shí)間，非常適合在野外或移動(dòng)環(huán)境中使用。

2. 電池供電系統(tǒng)

對(duì)于電池供電的系統(tǒng)，功耗是一個(gè)關(guān)鍵因素。LMx85-1.2系列的低功耗特點(diǎn)可以有效降低系統(tǒng)的整體功耗，提高電池的使用效率，使設(shè)備能夠在一次充電后運(yùn)行更長時(shí)間。

3. 電流環(huán)儀表與面板儀表

在電流環(huán)儀表和面板儀表中，穩(wěn)定的參考電壓對(duì)于準(zhǔn)確顯示和測量電流至關(guān)重要。這些器件能夠提供穩(wěn)定的電壓，確保儀表的正常工作和準(zhǔn)確讀數(shù)。

三、規(guī)格參數(shù)：心中有數(shù)

1. 絕對(duì)最大額定值

• 反向電流最大為30mA，正向電流最大為10mA。
• 工作虛擬結(jié)溫最高可達(dá)150°C，存儲(chǔ)溫度范圍為 - 65°C到150°C。需要注意的是，超過這些參數(shù)可能會(huì)對(duì)器件造成永久性損壞。

  2. ESD 額定值

• 人體模型（HBM）下，所有引腳的ESD耐壓為±2000V。
• 帶電設(shè)備模型（CDM）下，所有引腳的ESD耐壓為±1000V。在使用和處理這些器件時(shí)，一定要注意靜電防護(hù)，避免因靜電放電而損壞器件。

  3. 推薦工作條件

• 參考電流范圍為0.01mA到20mA。
• LM285-1.2的工作環(huán)境溫度范圍為 - 40°C到85°C，LM385-1.2和LM385B-1.2為0°C到70°C。在設(shè)計(jì)時(shí)，要確保器件在推薦的工作條件下運(yùn)行，以保證其性能和可靠性。

四、典型應(yīng)用：輕松上手

1. 電阻式電流源產(chǎn)生參考電壓

以LM385-1.2為例，通過一個(gè)電阻將電源電壓分壓，為其提供大于最小陰極電流（ (I{Z(MIN)}) ）的電流，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的1.2V參考電壓。電阻的值應(yīng)根據(jù)公式 ((V{supply }-V{reference }) ÷I{Z(M I N)}) 來計(jì)算，確保能夠提供足夠的電流。

2. 熱電偶冷端補(bǔ)償器

在熱電偶測量系統(tǒng)中，冷端溫度的變化會(huì)影響測量的準(zhǔn)確性。利用LM385-1.2作為電壓基準(zhǔn)源，可以對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，提高測量的精度。

3. 恒流源產(chǎn)生參考電壓

使用LM334等恒流源器件為LM385-1.2提供穩(wěn)定的電流，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓，適用于對(duì)電壓穩(wěn)定性要求較高的場合。

五、設(shè)計(jì)與布局 tips：細(xì)節(jié)決定成敗

1. 電源供應(yīng)

為了不超過最大陰極電流，必須確保電源電壓是經(jīng)過限流的。對(duì)于需要分流大電流（最大30mA）的應(yīng)用，要注意陰極和陽極的走線長度，并適當(dāng)調(diào)整走線寬度，以保證合適的電流密度。

2. PCB 布局

• 在陰極引腳節(jié)點(diǎn)上連接一個(gè)低ESR的0.1μF陶瓷旁路電容，用于濾波和穩(wěn)定電壓。
• 根據(jù)器件規(guī)格對(duì)系統(tǒng)中的其他有源器件進(jìn)行去耦處理，減少相互之間的干擾。
• 使用實(shí)心接地平面，有助于散熱和降低電磁干擾（EMI）噪聲的拾取。
• 盡量將外部組件靠近器件放置，避免因距離過遠(yuǎn)而產(chǎn)生寄生誤差，如塞貝克效應(yīng)。
• 避免敏感的模擬走線與數(shù)字走線平行，盡量減少數(shù)字和模擬走線的交叉，必要時(shí)采用垂直交叉的方式。

六、總結(jié)與思考

LM285-1.2、LM385-1.2和LM385B-1.2這三款微功耗電壓基準(zhǔn)源以其出色的性能和廣泛的應(yīng)用場景，成為了電子工程師在設(shè)計(jì)中值得信賴的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，合理選擇器件和應(yīng)用電路，并注意電源供應(yīng)和PCB布局等細(xì)節(jié)，以充分發(fā)揮這些器件的優(yōu)勢。

大家在使用這些電壓基準(zhǔn)源的過程中，是否遇到過什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。