viitejännitelähteet

Viitejännitelähde (engl. voltage reference) on elektroninen lähde, joka tuottaa vakaajännitteen käytettäväksi tarkissa analogisissa piireissä. Sitä käytetään erityisesti ADC- ja DAC-sovelluksissa sekä muissa mittausjärjestelmissä, joissa jännite- ja lineaarisuusvaihtelut on minimoitava. Viitteet voidaan jakaa pääryhmiin kuten zener-pohjaiset (shunt-viitteet) sekä piiriin rakentuvat bandgap-viitteet.

Zener-pohjaiset viitteet ovat yksinkertaisia ja halpoja, usein shunt-tyyppisiä. Ne pitävät jännitteen vakaana ohjaamalla virtaa zener-diodin läpi. Edut ovat yksinkertaisuus ja alhainen hinnakkaus, mutta lineaarisuus ja lämpötilariippuvuus voivat olla suuria, eikä niitä pidetä parhaana ratkaisuna tarkkoihin mittauksiin tai suurissa kuormitusvaihteluissa. Käytössä ovat myös säädettävät shunt-viitteet kuten TL431, joita käytetään referenssi- ja vertailusovelluksissa.

Bandgap-viitteet perustuvat piihin liittyviin lämpötilateoreettisiin ilmiöihin, ja ne tarjoavat erittäin matkaa lämpötilariippuvuutta. Niiden tuottama jännite on tyypillisesti 1,2–2,5 V, ja ne suunnitellaan siten, että lämpötilakertoimet ts. ppm/°C lähestyvät nollaa suurissa lämpötilavaihteluissa. Bandgap-viitteet ovat yleisiä integroiduissa viite-ICS-yksiköissä, joiden jännite on stabiilin ja tarkka ympäri laajan käyttöalueen.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat tuotettu jännite, line- ja load-regulaatio sekä lämpötilakertoimen arvo, kohina ja pitkäaikainen vakaus. Valinta riippuu sovelluksesta: bandgap-viite tarjoaa parhaan lämpötilavakauden ja tarkkuuden, kun taas zener-pohjaiset viitteet soveltuvat kustannustehokkaisiin, yksinkertaisiin tehtäviin. Viite-IC:t voivat olla saatavilla useissa pakkausmuodoissa ja tarjoavat usein suojauksia sekä sisäistä lämpötilan kompensaatiota.