¿Cuáles son las características críticas de un amplificador operacional para almacenar voltajes de referencia?

Entonces, digamos que tengo una referencia de voltaje de precisión con la salida alimentada a un divisor de voltaje que está conectado en dos lugares para los voltajes A y B. Me aseguré de usar resistencias de precisión (o calibrar) y el divisor no se sobrecarga la referencia de voltaje. Entonces, en este punto, he mantenido la regulación de línea hasta las tomas, pero he degradado significativamente la regulación de carga allí al usar un divisor de voltaje para A y B, pero pensé que lo mejor que podía hacer ahora era usar un seguidor de voltaje de amplificador operacional para amortiguar cada uno de A y B. Las características que he identificado hasta ahora son que la impedancia de entrada debe ser muy alta, el voltaje de compensación de entrada debe ser lo más bajo posible, la deriva de temperatura de voltaje de compensación de entrada baja y los rangos de entrada y salida deben coincidir . Parece que CMRR no importaría en esta aplicación. Además de eso, yo No estoy seguro de qué más mirar. El ruido debe ser bajo, pero ¿qué tan bajo y en relación con qué exactamente?

Para dar un par de ejemplos, si uso el LM4040 4.096 Grado A, debería tener, en el peor de los casos, 14 mV de error debido a la deriva de temperatura y la carga, ¿verdad? Entonces, ¿cómo me aseguro de que mi búfer no empeore eso? ¿Qué pasa con algo como el REF3240 donde el error puede ser solo de decenas de μV? ¿No es cierto que algo como el OPA340 funcionaría bien en el primer caso pero podría no ser lo suficientemente bueno (solo por el voltaje de compensación de entrada y su variación de temperatura) para el segundo?

Otra característica del búfer: capacidad para impulsar una carga capacitiva. Muy a menudo, una referencia incluirá un condensador de derivación a tierra, porque el rendimiento de alta frecuencia de un búfer no es tan bueno. Como amortiguador (ganancia cercana a 1), la oscilación puede ser un problema. Y CMRR, PSRR no son buenos en alta frecuencia.
¿De qué tipo de frecuencias estamos hablando, cree usted? Si se ejecuta desde un SMPS, entonces serían cientos de kHz a MHz, ¿verdad? Pero para LDO entonces no puede ser tanto, ¿verdad?
Gente, este es el tipo de pregunta que hacen cuando buscan repuestos, no "dame el número de repuesto para XXX".
Tal vez Relación de rechazo de la fuente de alimentación. PSRR.

Respuestas (2)

Para resumir, desea saber qué características de opamp necesita para amortiguar un voltaje de referencia.

Los dos más obvios son el voltaje de compensación bajo y la estabilidad de ganancia unitaria. Cualquier voltaje de compensación es un error que se agrega directamente a la salida. Sin estabilidad de ganancia unitaria, la cosa oscilará en modo seguidor de voltaje (ganancia unitaria).

Otros parámetros dependen de circunstancias más específicas. Por ejemplo, ¿esta cosa estará sujeta a grandes cambios de temperatura? Si es así, es importante una compensación baja en un amplio rango de temperatura, no solo una compensación a 25 °C o lo que sea.

Surgen otros problemas según los voltajes de suministro que tenga disponibles en relación con el voltaje de referencia que desea almacenar en búfer y qué tan estables sean esos suministros.

¿Espera que la carga tenga un componente capacitivo significativo? Si es así, hay que mirar la estabilidad con más cuidado.

En cualquier caso, sería una buena idea filtrar ambas entradas de suministro con uno o dos inductores de chip de ferrita seguidos de tapas a tierra. De esa manera, no tiene que contar tanto con la capacidad de rechazo de la fuente de alimentación activa a altas frecuencias.

Gracias. ¿Dónde puedo obtener más información sobre cómo filtrar las entradas de suministro? Solo estoy familiarizado con el uso de tapas de derivación.
@Ant: no sé si hay un recurso específico. Es solo una aplicación básica de un filtro de paso bajo, aunque uno que tiene que pasar la corriente de suministro sin causar una caída de voltaje demasiado grande.

Si el VREF se usa en un convertidor analógico digital con cancelación de carga, el ADC tomará grandes cantidades de carga durante cada conversión, y su opAmp debe recuperarse rápidamente de la caída de voltaje inducida por el transitorio de salida y quizás incluso del timbre.