電壓基準及時間基準

1、01電壓基準及時間基準所有模數(shù)轉換器(ADC)和數(shù)模轉換器(DAC)都需要一個基準信號，通常為電壓基準。ADC的數(shù)字輸出表示模擬輸入相對于它的基準的比率；DAC的數(shù)字輸入表示模擬輸出相對它的基準的比率。有些轉換器有內部基準，有一些轉換器需要外部基準。不管怎樣所有轉換器都必須有一個電壓(或電流)基準。數(shù)據(jù)轉換器的最早應用是用于緩慢變化信號的直流測量。在這種情況下，測量的精確定時并不重要。當今大多數(shù)數(shù)據(jù)轉換器是應用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)

2、中必須處理大量等間隔的模擬采樣值，而且頻譜信息與幅度信息同樣重要，這里涉及到的采樣頻率或時間基準(采樣時鐘或重建時鐘)與電壓基準一樣重要。電壓基準問：一個電壓基準怎樣才算好答：電壓基準與系統(tǒng)有關。在要求絕對測量的應用場合，其準確度受使用基準值的準確度的限制。但是在許多系統(tǒng)中穩(wěn)定性和重復性比絕對精度更重要；而在有些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中電壓基準的長期準確度幾乎完全不重要，但是如果從有噪聲的系統(tǒng)電源中派生基準就會引起誤差。單片隱埋齊納基準(如AD5

3、88和AD688)在10V時具有1mV初始準確度(001%或100ppm)，溫度系數(shù)為15ppmC。這種基準用于未調整的12位系統(tǒng)中有足夠的準確度(1LSB=244ppm)，但還不能用于14或16位系統(tǒng)。如果初始誤差調整到零，在限定的溫度范圍內可用于14位和16位系統(tǒng)(AD588或AD688限定40℃溫度變化范圍，1LSB=61ppm)。對于要求更高的絕對精度，基準的溫度需要用一個恒溫箱來穩(wěn)定，并對照標準校準。在許多系統(tǒng)中，12位絕

4、對精度是不需要這樣做的，只有高于12位分辨率才可能需要。對于準確度較低(價格也會降低)的應用，可以使用帶隙基準。問：這里提到的“隱埋齊納”和“帶隙”基準是什么意思答：這是兩種最常見的用于集成電路中的精密基準?！半[埋”或表層下齊納管比較穩(wěn)定和精確。它是由一個具有反向擊穿電壓修正值的二極管組成，這個二極管埋在集成電路芯片的表層下面，再用保護擴散層覆蓋以免在表面下?lián)舸?，見圖11。圖11表層齊納二極管與隱埋齊納二極管結構圖硅芯片表面和芯片內

5、部相比有較多的雜質、機械應力和晶格錯位。這是產(chǎn)生噪聲和長期不穩(wěn)定性的原因之一，所以隱埋式齊納二極管比表層式齊納二極管的噪聲小，而且穩(wěn)定得多，因此它被優(yōu)先采用于芯片基準源上作為精密的集成電路器件。AD588有三個放大器用來提供開爾文接法。放大器A2專門用來接地強制檢測，而獨立的放大器A3和A4可任意選用作為其它的強制檢測接法的核心器件。圖13AD588功能框圖圖14開爾文接法的優(yōu)點問：“流到錯誤方向”是什么意思答：考慮一個工作電源電壓

6、為10V、輸出為5V的基準。假如它的5V輸出端是通過一個接地的電阻器取出的，那么電流將從基準端流出。假如電阻器不接到電源的10V端，那么電流將流入基準端。大多數(shù)基準允許電流流入或流出。但是有些基準只允許提供電流而不吸收電流或者吸收能力比流出能力小得多。這樣的器件，利用產(chǎn)品說明中規(guī)定的輸出電流方式可以識別，對于有相當大的凈電流必須流入基準端的應用場合，就不能使用這種器件。一個常見的例子是用一個正基準改為負基準(見圖15)。問：為什么不去