Новая серия источников опорного напряжения TPR50 от 3PEAK

11 июля 2023

медицинаавтоматизацияответственные применениялабораторные приборы3PEAKстатьяинтегральные микросхемыADCVoltage referenceИОН

Александр Калачев (г. Барнаул)

Новая серия прецизионных ИОН производства китайской компании 3PEAK подходит для применения в системах с высокими требованиями по разрешению: в лабораторном оборудовании, медицинской электронике, приборах для точных измерений.

Китайская компания 3PEAK анонсировала новую серию прецизионных источников опорного напряжения (ИОН) TPR50 с начальной погрешностью 0,05% и температурным дрейфом 2,5 ppm/°C, что делает данные ИОН привлекательными для применения в системах с высокими требованиями по разрешению (таблица 1). Выходной ток нагрузки может достигать ± 10 мА при малом падении напряжения между входом и выходом.

Таблица 1. Основные характеристики ИОН серии TPR50

Параметр Значение
Диапазон входных напряжений, В 3…15
Выходное напряжение, В 1.25, 2.048*, 2.5, 3, 3.3, 4.096, 4.5, 5
Температурный дрейф:
     в диапазоне 0…70°C 1 ppm/°C
     в диапазоне -40…105°C 2 ppm/°C
     в диапазоне -40…125°C 2,5 ppm/°C
Выходной шум в диапазоне 0.1…10 Гц, мкВ/В 3
Ток покоя, мА 0,6
Ток короткого замыкания, мА 121
Емкостная нагрузка, мкФ 0,22…100
Защита от статического электричества (ESD HBM), В 2000
Корпус SOP8
* – на данный момент недоступен для заказа.

Расположение выводов ИОН показано на рисунке 1, серийные номера и соответствующее им выходной напряжение представлены в таблице 2.

Рис.1. Расположение выводов TPR50

Рис.1. Расположение выводов TPR50

Таблица 2. Серийные номера TPR50 и выходные напряжения

Номер Выходное напряжение, В
TPR5012-SO1R 1,25
TPR5020-SO1R* 2,048
TPR5025-SO1R 2,5
TPR5030-SO1R 3,0
TPR5033-SO1R 3,3
TPR5040-SO1R* 4,096
TPR5045-SO1R* 4,5
TPR5050-SO1R 5,0
* – на данный момент недоступен для заказа.

Типовая схема включения ИОН TPR50 содержит несколько внешних конденсаторов (рисунок 2) – по линиям входного и выходного напряжений (CIN, COUT – типовые номиналы 1…10 мкФ) и конденсатора CNR – для снижения уровня шума выходного напряжения (рекомендованный номинал – более 10нФ). В качестве рекомендации можно также посоветовать добавить параллельно конденсаторам CIN, COUT конденсаторы номиналом 1…10 нФ для фильтрации высокочастотных шумов по питанию.

Среди традиционных рекомендаций по топологии печатной платы с ИОН – размещение конденсаторов максимально близко к соответствующим выводам микросхемы и минимизация длины дорожек до них.

Рис. 2. Типовая схема включения TPR50

Рис. 2. Типовая схема включения TPR50

Несмотря на то, что TPR50 выпускаются на фиксированное напряжение, при помощи вывода NR/TR и небольшой корректировки схемы включения можно в определенных пределах изменять выходное напряжение ИОН. Схема включения для такого случая представлена на рисунке 3 – добавляется пара резисторов фиксированного номинала RB,RC и подстроечный резистор RT.

Рис. 3. Схема включения TPR50 с возможностью подстройки выходного напряжения

Рис. 3. Схема включения TPR50 с возможностью подстройки выходного напряжения

В таблице 3 представлены номиналы и выходное напряжение схемы (для варианта TPR5025-SO1R).

Таблица 3. Пример настройки выходного напряжения на 2,5 В

RT, кОм RA, кОм
(RA – значение сопротивления на нижней стороне подстроечного резистора)
RB, кОм RC, кОм Vout, В
10 0 470 1 2,3249
1 2,3619
4,5 2,5000
5,08 2,5244
9 2,7036
10 2,7540

ИОН TPR50 обладают малым температурным дрейфом выходного напряжения – всего 2,5ppm/°C в пределах полного рабочего диапазона (рисунок 4).

Рис. 4. Изменение выходного напряжения при изменениях температуры

Рис. 4. Изменение выходного напряжения при изменениях температуры

Временной дрейф выходного напряжения остается в пределах ±60ppm в течение 100 часов наработки (рисунок 5)

Рис. 5. Изменение выходного напряжения с течением времени

Рис. 5. Изменение выходного напряжения с течением времени

Изменения входного напряжения также вызывают незначительные изменения выходного напряжения – менее 0.5 мВ (рисунок 6).

Рис. 6. Изменения выходного напряжения TPR50 в зависимости от входного

Рис. 6. Изменения выходного напряжения TPR50 в зависимости от входного

TPR50 может работать с входными и выходными токами до 10 мА. Этого, как правило, достаточно – типовой нагрузкой ИОН в основном являются АЦП (входы для опорного напряжения) которые имеют весьма малый входной ток. Пример схемы применения TPR50 в качестве опорного напряжения для АЦП TCP5161 приведен на рисунке 7.

Рис. 7. Применение TPR50 для задания опорного напряжения АЦП TPC5161 (16-битный АЦП последовательного приближения)

Рис. 7. Применение TPR50 для задания опорного напряжения АЦП TPC5161 (16-битный АЦП последовательного приближения)

Например, для данной пары ИОН+АЦП при базовом опорном напряжении 2,5 В выходной шум TPR50 (рисунок 8) будет меньше напряжения младшего бита. АЦП TCP5161 – 16-разрядный, и минимальный шаг дискретизации по напряжению будет 2,5 В/216 = 3,81·10-5 В (38,1 мкВ), что в несколько раз больше инструментального шума ИОН.

Рис. 8. Шум выходного напряжения TPR50

Рис. 8. Шум выходного напряжения TPR50

Целевыми областями применения ИОН являются:

  • оборудование для испытания аккумуляторных батарей;
  • промышленное оборудование;
  • прецизионные и измерительные приборы;
  • медицинское оборудование.
•••

Наши информационные каналы

Товары
Наименование
TPR5050-SO1R (3PEAK)
 
TPR5033-SO1R (3PEAK)
 
TPR5030-SO1R (3PEAK)
 
TPR5025-SO1R (3PEAK)
 
TPR5012-SO1R (3PEAK)