Regulador de voltaje vs referencia de voltaje

Un regulador de voltaje está diseñado para tomar un voltaje variable (digamos, 2-5v) y generar un voltaje constante (digamos, 3.3v). Ahora, los reguladores de voltaje generalmente se usan para alimentar un circuito, lo que significa que tendrán una salida de corriente de unos pocos cientos de mA o más, en términos generales. Para mantener bajos los costos, el tamaño, etc., la tolerancia de salida en los reguladores de voltaje es (nuevamente, generalmente) de unas decenas o centenas de mV.

Por ejemplo, el regulador de voltaje RG71055 tiene un voltaje de salida mínimo de 5,2 V y un máximo de 5,8 V, con un voltaje de salida objetivo de 5,5 V y puede generar 30 mA. Eso es aproximadamente una tolerancia de voltaje del 5%, suponiendo que el número sea correcto.

Por otro lado, una referencia de voltaje está diseñada para tomar un voltaje variable y entregar EXACTAMENTE el voltaje de salida nominal. Por ejemplo, el LT1790 puede suministrar 5 V con una tolerancia del 0,1 %, lo que supone una mejora de 50 veces respecto al RG71055. Sin embargo, el LT1790 solo puede generar 5 mA como máximo, que es 6 veces menos que el RG71055. Una referencia de voltaje se usa cuando necesita saber que esta línea es exactamente un cierto voltaje (en otras palabras, tolerancias muy estrictas). En Digikey, puede obtener una referencia de voltaje con una tolerancia del 0,01 %. Con los reguladores de voltaje, tendría suerte de obtener uno con una tolerancia del 1%.

Generalmente (aunque habrá excepciones) las referencias tienen mejores especificaciones que los reguladores. Incluido en esas especificaciones están...

estabilidad de temperatura estabilidad
de tensión de entrada estabilidad
de carga de salida

(¡La estabilidad es una gran cosa con las referencias!)

ruido de salida

... así como la precisión inicial. Aunque a menudo encontrará que algunas referencias tienen varios grados, y una mejor precisión inicial está disponible en los grados más altos, ¡a un costo!

Por supuesto, lo que hará un regulador es suministrar una gran corriente de salida. Las referencias varían desde baja corriente de salida hasta prácticamente ninguna. Verifique las especificaciones para saber cuánta corriente está clasificado para entregar, mientras mantiene su precisión especificada.

Un factor adicional (a sus otras respuestas): algunos reguladores tienen una corriente mínima por debajo de la cual no están especificados para funcionar. Esto es similar y, de hecho, puede ser mayor que la corriente máxima disponible de una referencia. Por lo tanto, si necesita un voltaje como referencia (es decir, está extrayendo casi ninguna corriente de él), necesita una referencia de voltaje. (Para un regulador, basé esto en LM317, que probablemente esté cerca del peor de los casos, ya que es un diseño antiguo y ajustable)

Los reguladores de voltaje están diseñados para alimentar dispositivos con un voltaje constante. Pueden generar o hundir corrientes significativas, pero su voltaje de salida no es particularmente exacto; puede variar significativamente a medida que cambia la carga o la temperatura, o incluso puede depender de resistencias externas para "programar" el regulador.

Un ejemplo de un regulador de voltaje es un LM7805, que generará una salida de 5 V ± 250 mV (5 %) y puede generar hasta 2 A con un disipador de calor adecuado. No se especifica ningún coeficiente de temperatura.

Las referencias de voltaje tienen una salida mucho más precisa y estable, pero no pueden generar ni absorber una cantidad significativa de corriente. Por lo general, se usan en circuitos analógicos de precisión, por ejemplo, con ADC.

Un ejemplo de una referencia de voltaje es TI REF02, que emitirá 5 V ± 10 mV (0,2 %), pero solo puede generar alrededor de 10 mA. Tiene un coeficiente de temperatura de 10 ppm/°C. (Es decir, si su temperatura cambia en 1 °C, su salida no cambiará en más de 10 ppm o 0,001 %).

Para su aplicación, el TC1223 no será suficiente. Está diseñado como un regulador de voltaje y tiene un voltaje de salida especificado dentro de un rango de ±2.5%. (La especificación " _VR ±0.5%" es una pista falsa; ¡este es un valor "típico" y no está garantizado!) Necesitará una referencia de voltaje aquí; Si encuentra que las resistencias externas son una molestia, use una referencia en serie en lugar de un diodo de derivación.

El concepto general y el circuito es el mismo entre las referencias de voltaje. La diferencia es cómo se implementan los detalles.

Hay dos topologías, serie o derivación, y en ambas topologías se realiza un LDO o referencia de voltaje . No importa cuál uses, no. He usado algunas referencias de voltaje para un riel de alimentación para aumentar la estabilidad de la electrónica analógica. También he usado LDO como referencia, cuando no quería agregar una referencia a la placa y no necesitaba precisión/estabilidad. Asegúrese de prestar atención a su carga y cuáles son sus requisitos.

Las diferencias son referencias de voltaje diseñadas con estas características en mente, para minimizar el error de voltaje.

• Ruido de voltaje
• Estabilidad a largo plazo
• Deriva de temperatura
• histéresis térmica

Esto generalmente siempre aumenta el costo de las referencias de voltaje frente a un LDO. Las referencias de voltaje tienen capacidades de suministro de corriente más bajas en un intercambio por otras características.

Tienes que decidir qué es más importante para ti, ¿la precisión o el bajo precio? Si necesita precisión, debe usar una referencia. Si se requiere un precio bajo, la mejor opción sería un regulador de voltaje.