高精度、低功耗、低 dropout 的 SOT23 - 3 电压基准源

一、引言

在电子设计中，电压基准源是一个关键的组件，它为电路提供稳定的参考电压，对系统的性能和精度起着至关重要的作用。今天我们要介绍的 MAX6012/MAX6021/MAX6025/MAX6030/MAX6041/MAX6045/MAX6050 系列电压基准源，就是这样一款具有高精度、低功耗、低 dropout 等优点的产品。

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二、产品概述

2.1 基本特性

这些电压基准源采用了微型 SOT23 - 3 表面贴装封装，非常适合空间受限的应用。它们具备专有的曲率校正电路和激光微调薄膜电阻，使得温度系数低于 15ppm/°C，初始精度优于 0.2%，并且在扩展温度范围内都有良好的性能表现。

2.2 供电与负载能力

该系列为串联模式电压基准源，静态供电电流仅 27μA，最大为 35μA，且几乎与供电电压无关，每伏供电电压的电流变化仅 0.8μA/V。它能够吸收或提供高达 500μA 的负载电流，在 500μA 负载电流下的 dropout 电压低至 100mV。

三、应用领域

3.1 手持设备

对于手持设备来说，低功耗和小尺寸是关键需求。这些电压基准源的低功耗特性可以延长电池续航时间，而 SOT23 - 3 封装则节省了宝贵的电路板空间。

3.2 数据采集系统

数据采集系统需要高精度的参考电压来确保测量的准确性。该系列电压基准源的高精度和低温度系数能够满足这一需求。

3.3 工业和过程控制系统

在工业环境中，稳定性和可靠性是至关重要的。这些基准源能够在较宽的温度范围内保持稳定的输出电压，适用于工业和过程控制系统。

3.4 电池供电设备

由于其低功耗和低 dropout 特性，非常适合电池供电设备，有助于提高电池的使用效率和寿命。

3.5 硬盘驱动器

硬盘驱动器需要稳定的电压来保证数据的读写准确性，该系列电压基准源可以提供可靠的参考电压。

四、选型指南

PART	OUTPUT VOLTAGE (V)	INPUT VOLTAGE (V)
MAX6012	1.247	2.5 to 12.6
MAX6021	2.048	2.5 to 12.6
MAX6025	2.500	(V OUT + 200mV) to 12.6
MAX6030	3.000	(V OUT + 200mV) to 12.6
MAX6041	4.096	(V OUT + 200mV) to 12.6
MAX6045	4.500	(V OUT + 200mV) to 12.6
MAX6050	5.000	(V OUT + 200mV) to 12.6

工程师可以根据具体的应用需求，选择合适的输出电压和输入电压范围的产品。

五、电气特性

5.1 输出特性

不同型号的输出电压有所不同，但都具有较高的精度和较低的温度系数。例如，MAX6012A 在 (T_{A}= +25^{circ}C) 时，输出电压为 1.247V，精度可达 ±0.32%；温度系数在 -40°C 到 +85°C 范围内最大为 15ppm/°C。

5.2 动态特性

在噪声电压方面，不同频率范围有不同的表现。如 MAX6012 在 0.1Hz 到 10Hz 频率范围内，噪声电压为 12μVp - p；在 10Hz 到 10kHz 频率范围内，为 65μV RMS。纹波抑制比在 (V_{IN}= 5V ±100mV)，f = 120Hz 时可达 86dB。

5.3 输入特性

供电电压范围一般在 2.5V 到 12.6V 之间（部分型号有特殊要求），静态供电电流最大为 35μA，每伏供电电压的电流变化最大为 2.0μA/V。

六、典型应用注意事项

6.1 输出/负载电容

该系列器件不需要输出电容来保证频率稳定性，在 0 到 2.2nF 的电容负载下都能稳定工作。但在负载或供电可能发生阶跃变化的应用中，添加输出电容可以减少过冲或下冲，改善电路的瞬态响应。

6.2 供电电流

当供电电压低于最小指定输入电压（如开机时），器件可能会额外吸取高达 200μA 的电流。因此，输入电压源必须能够提供足够的电流以确保可靠开机。

6.3 输出电压滞后

输出电压滞后是指器件在整个工作温度范围内循环前后，在 (T_{A}= +25^{circ}C) 时输出电压的变化。典型的温度滞后值为 130ppm。

6.4 开机时间

这些器件通常在 30μs 到 220μs 内开机并稳定到最终值的 0.1% 以内。在最小 dropout 电压和最大负载下，开机时间可能会增加到 1.5ms。

七、总结

MAX6012/MAX6021/MAX6025/MAX6030/MAX6041/MAX6045/MAX6050 系列电压基准源以其高精度、低功耗、低 dropout 等优点，为电子工程师在设计各种应用电路时提供了一个很好的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的需求，综合考虑选型、电气特性以及应用注意事项等因素，以确保电路的性能和稳定性。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。