圖1顯示了一款典型的電源調節電路。輸出被分流降壓,并與參考電壓進(jìn)行比較。差異被放大,并用于驅動(dòng)調節環(huán)路。乍一看,您可能會(huì )認為這一方案僅限于兩倍電阻容差精度。幸運的是,實(shí)際并非如此;精度還是輸出電壓與參考電壓之比的強函數。
圖1 輸出精度是分壓器比、基準精度和誤差放大器補償的函數
三種不同的情況可以非常容易地說(shuō)明這一比率。第一種情況是假設一點(diǎn)分壓也沒(méi)有,換句話(huà)就是說(shuō)輸出電壓等于參考電壓。很明顯,這種情況下沒(méi)有電阻分壓誤差。第二種情況是假設輸出電壓大大高于參考電壓。在這種情況下,R1大于R2。分壓器誤差是電阻容差的兩倍,從而得到一個(gè)方向變化的R1值,以及往另一個(gè)方向變化的R2值。第三種易于說(shuō)明的情況是假設輸出電壓是參考電壓的兩倍。在這種情況下,額定電阻值相等。因此,如果電阻容差以反方向變化,則分壓器方程式頂部隨著(zhù)該容差值變化,而分母變?yōu)榱恪?/p>
圖2顯示了輸出精度,其為參考電壓與輸出電壓對比關(guān)系的函數。簡(jiǎn)化之后,分壓器精度為 (1 – Vref/Vout)*2*容差,其與我們通過(guò)檢查得到的三個(gè)數據點(diǎn)相關(guān)。我們對該方程式進(jìn)行了一些簡(jiǎn)化處理,但對大多數電阻容差來(lái)說(shuō)都應該足夠精確。
圖2 輸出精度很直觀(guān):(1-Vref/Vout)*2*容差(顯示的1%電阻)
有趣的是,這樣給低壓輸出帶來(lái)了更高的精度。許多IC參考電壓范圍為0.6~1.25 V之間,輸出電壓降至這一范圍時(shí)會(huì )帶來(lái)1%或更高的精度。表1給出了您可能需要了解的一些信息,這些信息是典型電阻器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的電阻誤差術(shù)語(yǔ)匯編。在設計中,該列表會(huì )較難理解。大多數工程師都止步于初始容差,然而列表中還有一些或許不應被忽略的誤差項。表格中的每一項都有其微妙的影響。例如,沒(méi)有指定具體的溫度系數范圍,而實(shí)際上兩個(gè)電阻都可能隨溫度變化以相同方向變化,并且不會(huì )在相反的極端。在對一些經(jīng)驗豐富的設計工程師進(jìn)行簡(jiǎn)單調查后,得出的結論是假設1%容差電阻的2.5%精度可在極端情況和合理成本之間得到一個(gè)合理的折中方案。
表1 電阻容差可相加
總之,提供較好的低壓輸出精度并非是一項令人畏懼的任務(wù),因為低分壓器比本身就較為精確。