精密双极性电压基准的建立

精密双极性电压基准的建立

       大多数电压基准IC均是以其低侧电源轨为基准。如果你的电路用正负两种电压，可以在一个IC基准的输出端接一个-1增益的转换器，就能获得负的基准电压。但如果你的模拟电路采用的是单一电源，就必须将共模电压转换到一个特殊电平上。图1中的电路可以用来完成这个工作。

       基准芯片IC1的输出电压VREF连接到放大器IC2(AD8475)的非反相输入端。AD8475是一个高精密、差分输出的×0.4/×0.8放大器，本例中接为×0.8放大器(参考文献1)。IC2的负输入端-IN接地。其正负输出端的电压构成了正、负输出基准电压，并都以共模电压VCOM为基准。所产生的基准电压幅度为(1/2)×0.8×VREF=1V。

       AD8475增益为0.4和0.8，公差不超过0.05%，因为该器件内部有经过激光微调的增益设定电阻。本电路使用了AD8475的增益设定选项。器件一般用做一个×0.8的放大器，将+VIN0.4×和-VIN0.4×两端空接。不过，在图1的电路中，这些输入端互相连接在一起，构成了一个VREF的高精度1:1分压器。

       AD8475的输入端连接到该结点，所产生的共模基准电压就变为VREF/2。表1中Case A表明，所测得的共模电压大约比VREF/2低0.6%。这个差值的原因是：AD8475内连接的VCOM输入端通过一个200 kΩ电阻接至VS脚，并通过另外一个200 kΩ电阻接地。因此，可以将输入VCOM看作一个串接了100 kΩ电阻的VS/2=2.5V源模型。这个串联电阻相当于与电阻R+VIN0.4×并联，从而使1:1的分压比产生了少许偏差。在Case B和C情况下，VCOM脚连接到Point A。只有Case C中才接了补偿电阻。可以从Case B和C的值得到证明，RCOMP使COM输出的相对电压误差从0.632%成为了-0.032%。

       在很多应用中，双极性基准电压的差值大小很重要，而这个不平衡对它没有影响。但是，如果你的应用需要高精度的共模电压，可以在VCOM脚与地之间接一个100 kΩ的补偿电阻，这样电路就工作在Case C情况下。这种方法几乎能完全保持1:1的准确分压比。