دیود مرجع ولتاژ (Voltage Reference Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود مرجع ولتاژ (Voltage Reference Diode) :
دیود مرجع ولتاژ (Voltage Reference Diode) یک نوع دیود تثبیت کننده ولتاژ با دقت بالا است که برای ایجاد یک ولتاژ مرجع دقیق و پایدار در مدارات آنالوگ و دیجیتال استفاده می شود. این دیودها معمولا دیودهای زنر با دقت بالا (Precision Zener) هستند که پارامترهایی مانند ضریب دمایی بسیار پایین و پایداری طولانی مدت (Long-Term Stability) دارند.
دیودهای مرجع ولتاژ اغلب در یک بسته دوپایه (مانند دیود زنر معمولی) یا سه پایه (مانند مرجع های یکپارچه مانند LM385) عرضه می شوند. دیودهای مرجع یکپارچه (IC References) مانند سری LM385، LT1004، و AD1580 عملکرد بسیار بهتری نسبت به دیودهای زنر گسسته دارند.
پارامترهای مهم یک دیود مرجع ولتاژ عبارتند از:
دقت اولیه (Initial Accuracy): میزان انحراف ولتاژ مرجع از مقدار اسمی.
ضریب دمایی (Temperature Coefficient): تغییر ولتاژ بر حسب دما (معمولا ppm/°C).
رگولاسیون خط (Line Regulation): تغییر ولتاژ خروجی بر حسب تغییر ولتاژ ورودی.
رگولاسیون بار (Load Regulation): تغییر ولتاژ خروجی بر حسب تغییر جریان بار.
نویز خروجی (Output Noise): نوسانات ناخواسته در ولتاژ خروجی.
پایداری طولانی مدت (Long-Term Stability): تغییر ولتاژ در طول زمان (معمولا ppm/1000 ساعت).
کاربرد اصلی دیودهای مرجع ولتاژ در مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC)، منابع تغذیه دقیق، مدارات مقایسه کننده (Comparators)، و مدارات اندازه گیری دقیق است. دقت این مدارات مستقیما به دقت و پایداری ولتاژ مرجع وابسته است.
دیودهای مرجع ولتاژ با ضریب دمایی پایین معمولا از ترکیب یک دیود زنر (با ضریب دمایی مثبت) و یک دیود معمولی (با ضریب دمایی منفی) به صورت سری ساخته می شوند تا اثرات دما خنثی شود. به این ترتیب، یک مرجع ولتاژ با ضریب دمایی نزدیک به صفر به دست می آید.
مرجع های ولتاژ باند-گپ (Bandgap References) که در آی سی ها استفاده می شوند، بر اساس اصول مشابه اما با استفاده از ترانزیستورها کار می کنند و می توانند ولتاژهای بسیار پایدار (معمولا ۱.۲۵ ولت) تولید کنند.
در نهایت، دیود مرجع ولتاژ یک قطعه حیاتی در طراحی مدارات دقیق است و انتخاب آن تأثیر مستقیمی بر عملکرد نهایی سیستم دارد.
