埋入式稽納電壓參考的創(chuàng)新

目前有許多類型的電壓參考都可提供超低雜訊電壓位準(zhǔn)。然而，埋入式稽納電壓參考的雜訊特別地低，因此能脫穎而出。埋入式稽納電壓參考通常不需要增益來(lái)產(chǎn)生輸出電壓，因此可減少雜訊。埋入式稽納電壓參考常用於為高精密度系統(tǒng)提供「黃金級(jí)」電壓位準(zhǔn)。電壓參考用於校準(zhǔn)或與超精密資料轉(zhuǎn)換器 (如 DAC11001B) 配合使用，如 圖 8 中所示。

在使用埋入式稽納裝置進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，有三個(gè)重要參數(shù)需要考量：溫度漂移、長(zhǎng)期漂移和雜訊。在校準(zhǔn)期間，系統(tǒng)資料轉(zhuǎn)換器會(huì)使用由埋入式稽納電壓參考 (如 REF80) 提供的穩(wěn)定和低雜訊電壓來(lái)確定 ADC 或 DAC 的增益和偏移誤差。REF80 具有超低的 0.16ppm_p-p 雜訊規(guī)格。為了準(zhǔn)確校準(zhǔn)，電壓位準(zhǔn)不能隨時(shí)間或溫度而變化，並且提供的值必須是低雜訊，以確保在校準(zhǔn)期間觀察到的誤差能夠得到有效補(bǔ)償。

當(dāng) REF80 與 DAC11001B 一起使用時(shí)，必須對(duì)其進(jìn)行緩衝以獲得良好的動(dòng)態(tài)性能。這些緩衝器會(huì)為參考電路增加更多雜訊，進(jìn)而增加整個(gè)訊號(hào)鏈的雜訊。因此，必須使用低雜訊運(yùn)算放大器來(lái)維持低雜訊。OPA828 是一款低雜訊運(yùn)算放大器，在 1kHz 時(shí)具有 4nV/√Hz 雜訊，常用於參考緩衝器電路。

為確保 REF80 的雜訊大部分僅來(lái)自電壓參考，使用低雜訊低壓差 (LDO) 為 REF80 供電也十分重要。REF80 的獨(dú)特之處在於其具有內(nèi)部加熱器。無(wú)論周圍環(huán)境如何，此加熱器都能使晶粒保持在恆定的溫度。此加熱器可達(dá)到 REF80 的低漂移規(guī)格。加熱器和參考電源彼此獨(dú)立。因此，加熱器 (HEATP) 和 VDD (汲極電源) 都需要電源供應(yīng)器。REF80 針腳配置如 圖 9 所示。

REF80 的加熱器在啟動(dòng)時(shí)通常消耗高達(dá) 335mA 的電流，穩(wěn)定至 18mA 至 75mA，而 VDD 通常只需要 15mA 的靜態(tài)電流。此外，REF80 (REF_Z) 電壓輸出上的雜訊取決於埋入式稽納電路，而不是加熱器。REF80 的架構(gòu)會(huì)使得只有埋入式稽納參考對(duì)輸出雜訊產(chǎn)生重大影響，而加熱器的影響最小。圖 10 顯示簡(jiǎn)化的原理圖。

因此，為了盡可能降低雜訊，為埋入式稽納參考供電的 VDD 針腳必須使用低雜訊 LDO 來(lái)供電。在 REF80 評(píng)估模組 REF8EVM 中，VDD 會(huì)使用寬輸入電壓、超低雜訊 LDO TPS7A49。對(duì)於加熱器，則會(huì)使用電流輸出較高，但雜訊也較高的 LM317。圖 11 展示了 REF8EVM 電源配置的原理圖。

您也可選擇將一個(gè) LDO 同時(shí)用於 VDD 和加熱器。如果需要，另一個(gè)不錯(cuò)的選擇是 TPSA4701，其具有超低雜訊和更高的輸出電流能力，可同時(shí)為 VDD 和 HEATP 供電。

為了實(shí)現(xiàn)最高精確度的技術(shù)和應(yīng)用，埋入式稽納電壓參考是值得考慮的最佳選擇之一。當(dāng)訊號(hào)鏈和校準(zhǔn)雜訊是主要考量時(shí)，埋入式稽納裝置 (如 REF80) 的低漂移和低雜訊便極為重要。