مدار منبع ولتاژ مرجع (Voltage Reference Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار منبع ولتاژ مرجع (Voltage Reference Circuit) :

مدار منبع ولتاژ مرجع (Voltage Reference) مداری است که یک ولتاژ خروجی بسیار پایدار و دقیق، مستقل از تغییرات ولتاژ تغذیه، دما و جریان بار، تولید می کند. منابع ولتاژ مرجع در مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC)، مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC)، رگولاتورهای ولتاژ و مدارهای اندازه گیری دقیق استفاده می شوند.

انواع منابع ولتاژ مرجع:

⭐ دیود زنر (Zener Diode): ساده ترین نوع. یک دیود زنر در ناحیه شکست معکوس بایاس می شود. ولتاژ زنر در این ناحیه نسبتا پایدار است، اما به دما و جریان وابسته است. دیودهای زنر با ولتاژ بالای ۵.۶ ولت معمولا ضریب دمایی مثبت دارند.

⭐ مرجع باندگپ (Bandgap Reference): رایج ترین نوع در آی سی های مدرن. این مدار از ترکیب یک ولتاژ با ضریب دمایی مثبت (متناسب با دمای مطلق - PTAT) و یک ولتاژ با ضریب دمایی منفی (ولتاژ بیس-امیتر یک ترانزیستور) استفاده می کند تا یک ولتاژ خروجی با ضریب دمایی تقریبا صفر ایجاد کند. ولتاژ خروجی معمولا حدود ۱.۲۵ ولت (نزدیک به باندگپ سیلیکون) است.

⭐ مرجع با دیود پنهان (Buried Zener): نوعی دیود زنر که در زیر سطح سیلیکون ساخته می شود و نویز و پایداری بلندمدت بسیار بهتری نسبت به زنرهای معمولی دارد. در منابع مرجع با دقت بسیار بالا استفاده می شود.

پارامترهای مهم:

⭐ دقت اولیه (Initial Accuracy): تلورانس ولتاژ خروجی در دمای اتاق.

⭐ ضریب دمایی (Temperature Coefficient - Tempco): تغییر ولتاژ بر حسب دما (معمولا ppm/°C).

⭐ رگولاسیون خط (Line Regulation): تغییر ولتاژ بر حسب تغییر ولتاژ تغذیه.

⭐ رگولاسیون بار (Load Regulation): تغییر ولتاژ بر حسب تغییر جریان بار.

⭐ نویز خروجی (Output Noise).