Новая серия источников опорного напряжения TPR50 от 3PEAK

11 июля 2023

Александр Калачев (г. Барнаул)

Новая серия прецизионных ИОН производства китайской компании 3PEAK подходит для применения в системах с высокими требованиями по разрешению: в лабораторном оборудовании, медицинской электронике, приборах для точных измерений.

Китайская компания 3PEAK анонсировала новую серию прецизионных источников опорного напряжения (ИОН) TPR50 с начальной погрешностью 0,05% и температурным дрейфом 2,5 ppm/°C, что делает данные ИОН привлекательными для применения в системах с высокими требованиями по разрешению (таблица 1). Выходной ток нагрузки может достигать ± 10 мА при малом падении напряжения между входом и выходом.

Таблица 1. Основные характеристики ИОН серии TPR50

Расположение выводов ИОН показано на рисунке 1, серийные номера и соответствующее им выходной напряжение представлены в таблице 2.

Рис.1. Расположение выводов TPR50

Таблица 2. Серийные номера TPR50 и выходные напряжения

Типовая схема включения ИОН TPR50 содержит несколько внешних конденсаторов (рисунок 2) – по линиям входного и выходного напряжений (C_IN, C_OUT – типовые номиналы 1…10 мкФ) и конденсатора CNR – для снижения уровня шума выходного напряжения (рекомендованный номинал – более 10нФ). В качестве рекомендации можно также посоветовать добавить параллельно конденсаторам C_IN, C_OUT конденсаторы номиналом 1…10 нФ для фильтрации высокочастотных шумов по питанию.

Среди традиционных рекомендаций по топологии печатной платы с ИОН – размещение конденсаторов максимально близко к соответствующим выводам микросхемы и минимизация длины дорожек до них.

Рис. 2. Типовая схема включения TPR50

Несмотря на то, что TPR50 выпускаются на фиксированное напряжение, при помощи вывода NR/TR и небольшой корректировки схемы включения можно в определенных пределах изменять выходное напряжение ИОН. Схема включения для такого случая представлена на рисунке 3 – добавляется пара резисторов фиксированного номинала R_B,R_C и подстроечный резистор R_T.

Рис. 3. Схема включения TPR50 с возможностью подстройки выходного напряжения

В таблице 3 представлены номиналы и выходное напряжение схемы (для варианта TPR5025-SO1R).

Таблица 3. Пример настройки выходного напряжения на 2,5 В

ИОН TPR50 обладают малым температурным дрейфом выходного напряжения – всего 2,5ppm/°C в пределах полного рабочего диапазона (рисунок 4).

Рис. 4. Изменение выходного напряжения при изменениях температуры

Временной дрейф выходного напряжения остается в пределах ±60ppm в течение 100 часов наработки (рисунок 5)

Рис. 5. Изменение выходного напряжения с течением времени

Изменения входного напряжения также вызывают незначительные изменения выходного напряжения – менее 0.5 мВ (рисунок 6).

Рис. 6. Изменения выходного напряжения TPR50 в зависимости от входного

TPR50 может работать с входными и выходными токами до 10 мА. Этого, как правило, достаточно – типовой нагрузкой ИОН в основном являются АЦП (входы для опорного напряжения) которые имеют весьма малый входной ток. Пример схемы применения TPR50 в качестве опорного напряжения для АЦП TCP5161 приведен на рисунке 7.

Рис. 7. Применение TPR50 для задания опорного напряжения АЦП TPC5161 (16-битный АЦП последовательного приближения)

Например, для данной пары ИОН+АЦП при базовом опорном напряжении 2,5 В выходной шум TPR50 (рисунок 8) будет меньше напряжения младшего бита. АЦП TCP5161 – 16-разрядный, и минимальный шаг дискретизации по напряжению будет 2,5 В/2¹⁶ = 3,81·10^-5 В (38,1 мкВ), что в несколько раз больше инструментального шума ИОН.

Рис. 8. Шум выходного напряжения TPR50

Целевыми областями применения ИОН являются:

• оборудование для испытания аккумуляторных батарей;
• промышленное оборудование;
• прецизионные и измерительные приборы;
• медицинское оборудование.