電壓基準(zhǔn)及時(shí)間基準(zhǔn)(已修改)
2025-05-28 07:08 本頁(yè)面
【正文】 電壓基準(zhǔn)及時(shí)間基準(zhǔn)作者：日期：電壓基準(zhǔn)及時(shí)間基準(zhǔn) 所有模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)都需要一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，通常為電壓基準(zhǔn)ADC的數(shù)字輸出表示模擬輸入相對(duì)于它的基準(zhǔn)的比率；DAC的數(shù)字輸入表示模擬輸出相對(duì)它的基準(zhǔn)的比率。有些轉(zhuǎn)換器有內(nèi)部基準(zhǔn)，有一些轉(zhuǎn)換器需要外部基準(zhǔn)。不管怎樣所有轉(zhuǎn)換器都必須有一個(gè)電壓(或電流)基準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的最早應(yīng)用是用于緩慢變化信號(hào)的直流測(cè)量。在這種情況下，測(cè)量的精確定時(shí)并不重要。當(dāng)今大多數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中必須處理大量等間隔的模擬采樣值，而且頻譜信息與幅度信息同樣重要，這里涉及到的采樣頻率或時(shí)間基準(zhǔn)(采樣時(shí)鐘或重建時(shí)鐘)與電壓基準(zhǔn)一樣重要。電壓基準(zhǔn)問(wèn)：一個(gè)電壓基準(zhǔn)怎樣才算好?答：電壓基準(zhǔn)與系統(tǒng)有關(guān)。在要求絕對(duì)測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)合，其準(zhǔn)確度受使用基準(zhǔn)值的準(zhǔn)確度的限制。但是在許多系統(tǒng)中穩(wěn)定性和重復(fù)性比絕對(duì)精度更重要；而在有些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中電壓基準(zhǔn)的長(zhǎng)期準(zhǔn)確度幾乎完全不重要，但是如果從有噪聲的系統(tǒng)電源中派生基準(zhǔn)就會(huì)引起誤差。單片隱埋齊納基準(zhǔn)(如AD588和AD688)在10V時(shí)具有1mV初始準(zhǔn)確度(001%或100ppm)，溫度系數(shù)為15ppm/176。C。這種基準(zhǔn)用于未調(diào)整的12位系統(tǒng)中有足夠的準(zhǔn)確度(1LSB=244ppm)，但還不能用于14或16位系統(tǒng)。如果初始誤差調(diào)整到零，在限定的溫度范圍內(nèi)可用于14位和16位系統(tǒng)(AD588或AD688限定40℃溫度變化范圍，1LSB=61ppm)。對(duì)于要求更高的絕對(duì)精度，基準(zhǔn)的溫度需要用一個(gè)恒溫箱來(lái)穩(wěn)定，并對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。在許多系統(tǒng)中，12位絕對(duì)精度是不需要這樣做的，只有高于12位分辨率才可能需要。對(duì)于準(zhǔn)確度較低(價(jià)格也會(huì)降低)的應(yīng)用，可以使用帶隙基準(zhǔn)。問(wèn)：這里提到的“隱埋齊納”和“帶隙”基準(zhǔn)是什么意思?答：這是兩種最常見(jiàn)的用于集成電路中的精密基準(zhǔn)?！半[埋”或表層下齊納管比較穩(wěn)定和精確。它是由一個(gè)具有反向擊穿電壓修正值的二極管組成，這個(gè)二極管埋在集成電路芯片的表層下面，再用保護(hù)擴(kuò)散層覆蓋以免在表面下?lián)舸?，?jiàn)圖11。圖11表層齊納二極管與隱埋齊納二極管結(jié)構(gòu)圖硅芯片表面和芯片內(nèi)部相比有較多的雜質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力和晶格錯(cuò)位。這是產(chǎn)生噪聲和長(zhǎng)期
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