模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）需要穩定的基準電壓來精確測量或生成模擬信號。本應用筆記介紹了如何使用電阻、吸電流/源極和緩沖放大器調整任何三端基準電壓源，以動態校準基準電壓源、微調其輸出值或生成略有不同的值。

ADC和DAC必須具有穩定的基準電壓，才能精確測量或生成模擬信號。此類基準電壓源提供許多保證的精度和穩定性水平，但其輸出電壓電平種類要小得多，通常指定為標準值，如2.048V、2.500V或4.096V。

但有時，您需要動態校準參考，微調其輸出值或生成略有不同的值。例如，當通過電阻分壓器測量電壓時，您可以調整基準電壓以補償分壓器中的增益誤差。

圖1所示電路顯示了如何使用電阻、吸電流/源和緩沖放大器調整任何三端基準電壓源。灌電流或拉電流導致R1兩端產生的壓降從標稱基準輸出V減去或增加裁判:

VOUT = VREF ? I × R1.

圖1.將電阻、電流源和緩沖器添加到基準電壓源，可以調整其輸出。

緩沖放大器隔離V外來自負載，因此流過R1的唯一電流是來自電流源的電流。如圖2所示，這一想法可以通過高度穩定的電壓基準（MAX6126）、電流DAC（DS4412）和低失調運算放大器（MAX9620）來實現。

圖2.MAX6126電壓基準、DS4412電流DAC和MAX9620低失調運算放大器實現了圖1的原理。

如果我們選擇 R科技委= 4.7kΩ，滿量程DAC電流為0.981mA （參見DS4412數據資料）。結合R1 = 10Ω，該電流值產生±0.981mA×10Ω = ±9.81mV的調諧范圍，分為31個步進，每個0.654mV。

根據該基準及其封裝的性能等級，初始輸出精度可高達±0.02%。DAC的輸出電流精度僅為±6%，但調諧范圍很小，因此大容差對輸出誤差的影響很小。將這些值與R1的1%電阻和運算放大器的最大失調值相結合，得到最大初始輸出電壓誤差的表達式：

對于2.048V基準，此錯誤為

其中 DAC 表示 DAC 的十進制等效輸出值 （-15 ≤ DAC ≤ +15）。因此，DAC引入的最大誤差為0.5969mV，當與基準電壓源本身的初始精度相結合時，總誤差約為1mV。

由于DAC的工作溫度范圍為-40°C至+85°C，因此我們在同一范圍內使用基準電壓源的漂移規格：±3ppm/°C。 Maxim使用盒法來指定溫度漂移。（詳見應用筆記4300：“計算精密數模轉換器（DAC）應用中的誤差預算”）最大 V裁判因此漂移

125°C × ±3ppm/°C × 2.048V = ±0.768mV。

第二學期的漂移（I代數轉換器×R1）是由DAC中的漂移引起的，R的漂移科技委，以及 R1 的漂移。DAC中的漂移僅指定為±75ppm/°C的典型值。 我們假設電阻±25ppm/°C。這些值產生的典型漂移

因此，DAC和電阻引入的典型漂移約為±0.1mV，遠低于基準電壓源的最大漂移。運算放大器在整個溫度范圍內的最大輸入失調額定值為25μV，也遠低于基準電壓源的最大漂移。

在輸出電壓與DAC碼的函數圖中，誤差條表示初始精度和溫度漂移（圖3）。對于較高的DAC值，誤差略有增加，主要是由于溫度漂移。測量值在室溫下記錄，非常接近理論值。

圖3.該圖給出了理論（藍線）和測量（紅條）輸出電壓作為DAC代碼的函數。標稱基準輸出為 2.048V。誤差線顯示精度略微下降，接近DAC代碼的絕對較高值（為清楚起見，省略了電壓表的誤差線）。

審核編輯：郭婷