Referenssijännitteet

Referenssijännitteet ovat tarkkoja ja vakaasti määriteltyjä jännitteitä, joita käytetään elektroniikassa vertaus- ja mittauspisteinä. Niitä hyödynnetään erityisesti analogisissa järjestelmissä, kuten A/D-muuntimien referenssijännitteinä, D/A-muuntimien referensseinä sekä mittaus- ja säätöpiireissä, joissa tarvitaan vakaa ja toistettavissa oleva jännitetaso.

Tyypillisesti referenssijännitteet tuotetaan integroiduilla viitemoduuleilla tai erillisillä viitepiireillä. Yleisimmät viitelähteet ovat bandgap-tyyppiset viitteet, jotka pyrkivät minimoimaan lämpötilavaihtelun ja tarjoavat tyypillisesti noin 1,2–1,3 voltin referenssin. Muita yleisiä vaihtoehtoja ovat 2,5 voltin, 3,3 voltin ja harvemmin 4,096 voltin viitteet, joita käytetään esimerkiksi sovelluksissa, joissa halutaan useita tarvitun viitetason saavuttaminen ilman suuria jännitejakeluja.

Käytännössä referenssijännitteet voivat olla joko shunt- tai sarjajänniteviitteitä, ja ne voivat olla integroidun LDO-virranjakelun tai erillisen viitemikroprosessorin avulla säädettyjä. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat tarkkuus (toleranssi), lämpötilakerroin, pitkäaikainen vakaus ja kohina. Hyvä referenssijännite on vähäisellä kohinalla, pienellä driftillä lämpötilan ja ajan saatossa sekä riittävän hyvä lineaarisuus.

Suunnittelussa on huomioitava lähteen decoupling-kapasitanssi, oikea kytkentä, maadoitus- ja jännitteenvaihtelujen minimointi sekä mahdollinen lämpötilakompensointi. Valinta riippuu käyttökohteesta: mitä pienempi toleranssi ja lämpötilariippuvuus, sitä parempi vakaus saavutetaan, erityisesti tarkkojen A/D-muunnosten yhteydessä.