電壓基準在確保來自測量電壓的電子系統的測量值正確方面發揮著重要作用。在測量系統中，模數轉換器 （ADC） 將輸入電壓與參考電壓進行比較。然后 ADC 生成一個代碼，表示輸入信號和該參考電壓之間的關系。如果參考電壓有誤差，則會導致測量數據出現誤差。

為特定功能選擇正確的電壓基準需要考慮一些頂級精度規格：

初始精度，或室溫下的精度

和溫度系數，或作為溫度函數的輸出電壓變化

考慮到這些參數，你如何選擇？假設您需要電壓基準在整個溫度范圍內的總精度為 ±0.2%。在這種情況下，您可能會使用初始精度為 ±0.1% 且溫度系數為 ±10ppm/°C 的參考。在 25°C 和 125°C 之間，溫度系數可以變化 10ppm/°C x 100°C，或 1000ppm （0.1%）。因此，您可以預期總誤差（初始 + 漂移）小于 ±0.2%。

您可能更愿意改善總誤差。在這種情況下，您可以選擇具有更小初始誤差和/或溫度系數值的更高精度電壓基準。您通常可以感謝更復雜的設計和校準技術來改進規格。

隨著準確性的提高，其他誤差源變得更加明顯。長期漂移 （LTD） 就是這樣一種誤差源；它在更高性能的系統中尤其重要。LTD 由上電時從給定電壓基準的輸出電壓偏移標記，隨時間以選定的時間間隔測量。1數據表通常顯示運行 1，000 小時后的典型漂移。LTD 是由許多因素引起的，其中一個主要因素是電路板組裝過程中發生的封裝應力。暴露在高溫下會導致塑料 IC 封裝的形狀發生輕微變化，這會對電壓基準芯片施加壓力。在許多小時的過程中，裝配應力穩定下來，電壓基準的輸出發生變化。發生多少變化將取決于電路設計、布局和封裝等因素；它通常在 10 ppm 的數量級上。

在顯示典型電壓基準的 LTD 的圖 1中，很明顯，在非常高精度的測量系統中，LTD 可能大到足以隨著時間的推移影響精度。為了提高系統的初始精度，您可以在組裝后立即進行系統校準。但變化仍將在數周甚至數月內發生。

圖 1. 塑料參考的 LTD 圖。

您還可以應用各種技術來改進校準后的 LTD。在校準之前，你可以在你的板子上燒幾個月；但是，這種方法并不是超級實用。您還可以在幾個小時內通過一個或兩個溫度循環運行電路板。這種方法通常有助于更快地解決壓力。

也有 IC 制造方面的考慮。例如，電壓基準芯片的封裝類型提供了比傳統塑料封裝更穩定的選擇。陶瓷封裝是一個不錯的選擇，因為它們的組裝后彎曲程度遠低于塑料封裝。因此，它們可以顯著改善 LTD。雖然早期的陶瓷封裝往往偏大，但如今更緊湊的陶瓷封裝的 3mm x 3mm 尺寸滿足了需要小型元件的密集電路板的要求。

使用更好的封裝類型可以產生顯著的好處。在圖 2中，您可以看到與圖 1相同的電壓基準 IC，但它安裝在新的陶瓷封裝中。顯然，LTD 采用陶瓷封裝要好得多。

圖 2. 陶瓷參考的 LTD 圖。

對于高精度工業和過程控制、精密儀器儀表、高分辨率 ADC 和數模轉換器 （DAC） 等應用，MAX6079等低噪聲、低漂移電壓基準是一個不錯的選擇。MAX6079 采用小型 8 引腳密封陶瓷封裝，隨時間、溫度和濕度的漂移較低。MAX6279陶瓷分流電壓基準是手機、工業過程控制系統和便攜式電池供電設備等應用的一個有價值的選擇。MAX6279 是一款精密、兩端分流模式、帶隙基準電壓源，具有 1.225V 的固定反向擊穿電壓，可提供隨時間、濕度和溫度變化的穩定結果。

總之，對于高性能測量系統，準確和穩定的電壓基準是他們的生計。在小尺寸內提高系統性能需要增強 LTD 性能，這可以通過在緊湊的陶瓷封裝中安裝電壓基準來實現。

審核編輯：郭婷