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精密基准电压源L M399系列
西安石油学院
孟开元
李绍敏
摘要:精密基准电压源L M399系列是迄今为止同类产品中温度系数最低的器件,内
部有恒温电路,可保证器件的长期稳定性。

本文主要介绍了该系列基准电压源的结构原理和性能特点,并简要说明了应用方法。

关键词:精密基准电压温度系数恒温电路
参 数最小值典型值最大值单位反向击穿电压6.66.957.3V
反向动态阻抗0.51.5
Ω击穿电压温度系数0.000030.0001%　℃温度稳定器电源电压940V
1、L M399系列的性能特点
L M399系列器件采用标准的密封TO 246型封装,外面加有热保温罩。

L M199的工
作温度范围是-55℃到+125℃,L M299的工作温度范围是-25℃到+85℃,L M399的工作温度范围是0℃到+70℃。

其中L M399的使用最广泛,价格也较便宜。

其特点如下:●电压温度系数不超过0.5PPM/℃;●动态阻抗低,典型值为0.5Ω;
●击穿电压的初始容差为2%;●低噪声;●低功耗(平衡时),25℃时为300mW ;●长期稳定性好。

基准电压源最重要的技术指标是电压温度系数,它表示温度变化引起的输出电压漂移量(亦称温漂)。

可以看出,在目前生产的基准电压源中,L M199、L M299和L M399的电压温度系数最低,性能最佳。

下面就应用最多的L M399作一介绍。

L M399的电特性如下表所列。

作为高精度的基准电压源,L M399可取
代普通的齐纳稳压管,用于A /D 转换器、精密稳压电源、精密恒流源、电压比较器等。

在许多情况下,只需作很小的布线变化,就可用L M399来替换仪器中的电压基准。

2、L M399的结构原理
L M399的内部电路可分成两部分:基准
电压源和恒温电路。

图1表示了它的管脚排
列、结构框图及电路符号。

1、2脚分别是基准电压源的正负极,3、4脚之间接9～14V 的直流电压。

(b )图中的H 表示恒温器。

L M399的基准电压由隐埋齐纳管提供。

这种新型稳压管是采用次表面隐埋技术制成的,具有温度漂移小、噪声电压低、动态电阻低、寿命长等优良特性,其工作电流范围是0.5～10mA 。

恒温电路能把芯片温度自动调节到90℃,只要环境温度不超过90℃,就能消除温度变化对基准电压的影响。

正因为如此,L M399的电压温度系数才降低到1PPM/℃(最大值),这是其它基准电压源难以达到的指标。

●新特器件应用
精密基准电压源L M399系列
图1L M399结构
-32-《国外电子元器件》1996年第8期1996年8月
L M399的基准电压实际由内表面齐纳
管的稳定电压V Z(6.3V)和硅三极管的V B E
(0.65V)叠加而成,故输出基准电压
V O=V R E F=V Z+V B E=6.3V+0.65V
=6.95V≈7V
3、L M399的应用
使用L M399时应注意,环境温度在
0～70℃范围内,安装位置尽量远离发热器
件(如变压器、功率管等);输入电压不得超
过40V,纹波电压必须很小;接地线力求短
一些,工作电流I d不能超过10mA,否则应
加限流电阻。

3.1典型接法
L M399的典型接法如图2所示。

R为限
流电阻。

通常负载电流I L≤I d,可以忽略,故
R=(V I-V O)/I d。

3.2非标准值基准电压的获得
若0<V O<7V,可在图2的输出端并联
一只20kΩ的电位器。

调节滑臂位置,即可获
得0～7V范围内的任意电压值。

例如,由
MC14433型A/D转换器构成基本量程
V M=2V的数字电压表,所需基准电压值为
2.000V,可由L M399通过分压后产生。

若V O=14V,可将两只L M399串联使
用,电路如图3所示。

要获得其他电压值,可采用图4所示电
路,增加F007运算放大器作同相放大。

此时
V O=7×(1+R f
R1
)(V)
图中取R
f =9kΩ,R1=20kΩ,故
V O=7×(1+
9kΩ
20kΩ
)=10V
R f、R1应选用温度系数低的金属膜电
阻。

为进一步改善V O的温度稳定性,还可采
用高精度、低漂移放大器ICL7650(国产型号
5G7650)代替普通运算放大器F007。

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图3L M399的串联使用
图4非标准值基准电压的获得电路
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图2L M399的典型接法。