Referenskretsar

Referenskretsar är elektroniska kretsar som genererar en konstant, noggrant definierad referensspänning eller referensström som är avsedd att användas som extern referens i andra enheter eller system. De fungerar som kärnan i precisionsmätning och reglering, där stabilitet över temperatur, spänning och belastning är avgörande.

Vanliga typer av referenskretsar inkluderar spänningsreferenser och strömreferenser. Spänningsreferenser ger en mycket stabil utsignal som ofta ligger i området cirka 1,2–5 volt, beroende på design. De vanligaste teknikerna är bandgaprefensar, som kombinerar temperaturberoende signaler för att uppnå låg temperaturkoefficient, och zenerbaserade referenser som använder en spänningsfällning över en zenerdiod. Strömreferenser producerar en exakt ström oberoende av belastning och spänningsförsörjning, ofta genom noggrant matchade transistorer och strömintegrerande källor.

Bandgapreferenser är särskilt viktiga i integrerade kretsar eftersom de strävar efter en temperaturkomponent som närmar sig noll genom att kombinera PTAT- (proportionerbar till absolut temperatur) och CTAT-komponenter. En typisk bandgapreferens producerar cirka 1,25 V med mycket låg temperaturkoefficient, medan modernare konstruktioner kan optimeras för olika spänningsnivåer och effektförbrukning.

Egenskaper som ofta kännetecknar referenskretsar inkluderar line regulation, load regulation, spänningsdrift, brusnivå och långsiktig stabilitet. Användningsområden inkluderar tillförlitlig referens för AD-omvandlare och DAC:er, mätningsinstrument, mikrokontrollerbaserade system och reglerkretsar där noggrann och konstant referens är avgörande.

Val av referens beror på krav på noggrannhet, temperaturområde, effektförbrukning och miljö, samt hur referensen påverkas av belastning och spänningsförändringar.