圖1顯示了一款典型的電源調(diào)節(jié)電路。輸出被分流降壓,并與參考電壓進行比較。差異被放大,并用于驅(qū)動調(diào)節(jié)環(huán)路。乍一看,您可能會認為這一方案僅限于兩倍電阻容差精度。幸運的是,實際并非如此;精度還是輸出電壓與參考電壓之比的強函數(shù)。
圖1 輸出精度是分壓器比、基準(zhǔn)精度和誤差放大器補償?shù)暮瘮?shù)
三種不同的情況可以非常容易地說明這一比率。第一種情況是假設(shè)一點分壓也沒有,換句話就是說輸出電壓等于參考電壓。很明顯,這種情況下沒有電阻分壓誤差。第二種情況是假設(shè)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,從而得到一個方向變化的R1值,以及往另一個方向變化的R2值。第三種易于說明的情況是假設(shè)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(shù)。簡化之后,分壓器精度為 (1 – Vref/Vout)*2*容差,其與我們通過檢查得到的三個數(shù)據(jù)點相關(guān)。我們對該方程式進行了一些簡化處理,但對大多數(shù)電阻容差來說都應(yīng)該足夠精確。
圖2 輸出精度很直觀:(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會帶來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)品說明書的電阻誤差術(shù)語匯編。在設(shè)計中,該列表會較難理解。大多數(shù)工程師都止步于初始容差,然而列表中還有一些或許不應(yīng)被忽略的誤差項。表格中的每一項都有其微妙的影響。例如,沒有指定具體的溫度系數(shù)范圍,而實際上兩個電阻都可能隨溫度變化以相同方向變化,并且不會在相反的極端。在對一些經(jīng)驗豐富的設(shè)計工程師進行簡單調(diào)查后,得出的結(jié)論是假設(shè)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。