相較于電流源，我們平時用電壓源用得更多一點，有些人會問了，電壓源我知道，什么是基準電壓源呢?無論汽車、微波爐還是手機，所有電子設備都必須以某種方式與“真實”世界交互。

為此，電子設備必須能夠將真實世界的測量結果（速度、壓力、長度、溫度）映射到電子世界中可測的量（電壓）。當然，要測量電壓，您需要一個衡量標準。該標準就是基準電壓。

基準電壓源只是一個電路或電路元件，只要電路需要，它就能提供已知電位。如果產品需要采集真實世界的相關信息，例如電池電壓或電流、功耗、信號大小或特性、故障識別等，那么必須將相關信號與一個標準進行比較。

每個比較器、ADC、DAC或檢測電路必須有一個基準電壓源才能完成上述工作（圖1）。將目標信號與已知值進行比較，可以準確量化任何信號。

圖1：ADC的基準電壓源的典型用法 基準電壓源規格

我們平時用到的比較器、ADC、DAC 或檢測電路都必須有一個參考電壓才能完成其工作。通過我們需要的信號與已知值進行比較，進而準確地量化任何信號。

12 位 A/D 表示輸入信號將由 4,096 個可能的代碼之一表示;4,096 分之一約為 0.024%。換句話說，如果要獲得 12 位的絕對精度，參考電壓必須在所需值 0.024% 以內。

常見的基準電壓源電路

齊納二極管

齊納二極管僅在流過特定的測試電流 Iz ，才提供其規定的擊穿電壓。所以下圖的串聯限流電阻的大小不能太大，需要確保有足夠的電流流過二極管。

齊納二極管

例如，使用 9V 電源和 1N751A ，齊納二極管的 I z為 20 mA，那么電阻值為 (9-5.1)/20 mA = 195 歐姆。這種方案的優點就是電路簡單，并且成本比較低。

三端穩壓器

我們比較常見的就是 7805 三端穩壓器。這種器件一般具有輸出短路保護功能，并且比簡單的齊納穩壓器更容易適應負載電流的大范圍波動。

三端穩壓器

注意事項

1.溫度

對于許多部件而言，溫度漂移 TC(以 ppm/°C 為單位)是主要的誤差源，也就是溫度每變化1攝氏度，器件電壓值改變百萬分之一，該參數可以在規格書中查閱。

從下圖的輸出電壓與溫度特性曲線中很容易看出來輸出電壓隨環境溫度的變化在波動，環境溫度不單單指的是外界環境溫度，還需考慮器件自身發熱，這樣才能評估出器件自身最大的溫度條件。

溫度對電壓值影響

2.良好的電源電壓波動抑制能力

也就是輸入電壓的變化而引起的輸出電壓變化的量度。如果輸入電壓波動，器件反應速度不快，那么輸出電壓會跟著波動。

3.非常好的負載調節能力

由于參考負載電流的變化而導致的輸出電壓變化的量度。如果在參考工作時參考負載電流發生變化，則此參數很重要，通常，負載調節率與負載電流變化的速率成反比。

建議使用輸出電容器來穩定受負載電流瞬變影響的應用中的輸出電壓，這里電容的角色就是去耦，也就是用電容作為短時電源放電，避免負載對電源電壓的影響。

審核編輯：湯梓紅