電源管理
電圧リファレンス
ADC、DAC、高精度アナログ回路のための安定で低ノイズな電圧源。
これは何ですか?
電圧リファレンスは、温度、時間、負荷変動に対して安定した電圧(例:1.25 V、2.5 V、4.096 V)を出力する高精度 IC です。測定精度が重要な場面 — ADC リファレンス入力、DAC 出力スケーリング、コンパレータ閾値設定など — で使用します。電源レールを使うより良い(レールはバッテリ / レギュレータと共に動く)し、ツェナーより良い(温度ドリフトがある)。
いつ必要ですか?
- ADC リファレンス入力(測定精度の上限はリファレンス精度)。
- DAC のフルスケールリファレンス。
- 高精度電流ソース / シンク回路。
- 電源過電圧 / 低電圧の閾値設定。
- 比率測定ができない場合のセンサ励起電圧。
正しい部品の選び方
- 出力電圧
- 一般的:1.25 V、2.048 V、2.5 V、3.0 V、4.096 V、5.0 V。ADC/DAC のリファレンス入力に合わせる。
- 初期精度
- ±0.1%(レーザトリム高精度)から ±2%(汎用)。16 ビット ADC では ±0.1% を超える精度は分解能の方が細かいので無駄。
- 温度ドリフト(ppm/°C)
- 汎用は 5-25 ppm/°C、計測機器用は <5 ppm/°C。
- 長期ドリフト
- 通常 ppm/√khr で規定。長年校正を保つ計測機器で重要。
- ノイズ(0.1-10 Hz 帯の μV pp)
- 低ノイズアナログには重要。バンドギャップリファレンスはシリーズツェナー型より静か。
- 出力電流とトポロジ
- シリーズ(3 端子)は負荷駆動向け。シャント(2 端子、ツェナー風)は低電流の閾値用途向けでシンプル。
Magnias の提供製品
Magnias の電圧リファレンスポートフォリオは、シャント型可調リファレンス(TL431 クラス)と SOT-23 パッケージの固定電圧シリーズリファレンスを含みます。汎用 ADC リファレンスと閾値設定アプリケーションに適しています。
よくある質問
TL431 — 本当に電圧リファレンス?
はい、史上最も普及した 1 つです — バンドギャップ内蔵のプログラマブルシャントリファレンスで、レギュレータのフィードバック素子としても、汎用 2.5 V リファレンスとしても使えます。
シリーズとシャントのどちら?
シリーズ(3 端子)は安定化出力ノードで他回路を駆動できる — 小型 LDO のような感覚。シャント(2 端子)は電流源にツェナーのように並列に置いて電圧をクランプする — 電流は少なく、シンプルだが駆動能力なし。
バンドギャップとツェナー型リファレンスの違いは?
バンドギャップ:低ノイズ、低電圧(通常 <2 V)、低電源で動作。ツェナー(埋め込み型):ノイズはやや大きいが長期安定性に優れ、通常 6.3 V 以上。