一种高精度电压基准电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种高精度电压基准电路。


背景技术：

2.很多电力电子电路都需要稳定的电压基准，tl431作为常见的电压基准芯片，串联一个电阻连接到vcc和地之间，就可以获得2.495v的基准电压。但是在实际应用中，如果供电电压发生变化，流过tl431的电流会随之发生变化，使得tl431输出的基准电压会在一个很小的范围内波动，基准电压的波动范围的大小取决于tl431的生产工艺，虽然这个浮动范围很小，但是在对基准源稳定性高的场合会造成一定影响。


技术实现要素：

3.基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种高精度电压基准电路。
4.本实用新型提出的一种高精度电压基准电路，包括运算放大器lm2904，所述运算放大器lm2904的前端放置有一个可控精密稳压源tl431，运算放大器lm2904的输出端与可控精密稳压源tl431的阴极相连，所述运算放大器lm2904的正向输入端与可控精密稳压源tl431的参考极相连，运算放大器lm2904的反向输入端与可控精密稳压源tl431的阳极均接地。
5.优选的，所述运算放大器lm2904的同向输入端通过电阻r1连接正向输入电压vcc，运算放大器lm2904的反向输入端串联有电阻r2并连接电线接地端gnd，可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r6并接地。
6.优选的，所述运算放大器lm2904连接供电电压vcc’。
7.优选的，所述可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r5。
8.优选的，所述运算放大器lm2904的输出端和反向输入端上并联有电阻r3。
9.优选的，所述运算放大器lm2904的输出端上串联有电阻r4。
10.优选的，所述电阻r6上并联有电容c1。
11.优选的，所述可控精密稳压源tl431上并联有电容c2。
12.本实用新型中，所述一种高精度电压基准电路，在可控精密稳压源tl431的前端放置一个运算放大器lm2904，使lm2904的输出端与tl431的阴极相连，lm2904的正向输入端与tl431的参考极相连，lm2904的反向输入端与tl431的阳极均接地；
13.本实用新型通过lm2904给lt431提供一个稳定的恒流源，降低tl431输出的基准电压的波动范围，从而满足对基准源稳定性要求高的场合使用。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种高精度电压基准电路的电路图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
16.参照图1，一种高精度电压基准电路，包括运算放大器lm2904，所述运算放大器lm2904的前端放置有一个可控精密稳压源tl431，运算放大器lm2904的输出端与可控精密稳压源tl431的阴极相连，所述运算放大器lm2904的正向输入端与可控精密稳压源tl431的参考极相连，运算放大器lm2904的反向输入端与可控精密稳压源tl431的阳极均接地。
17.本实用新型中，所述运算放大器lm2904的同向输入端通过电阻r1连接正向输入电压vcc，运算放大器lm2904的反向输入端串联有电阻r2并连接电线接地端gnd，可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r6并接地。
18.本实用新型中，所述运算放大器lm2904连接供电电压vcc’。
19.本实用新型中，所述可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r5。
20.本实用新型中，所述运算放大器lm2904的输出端和反向输入端上并联有电阻r3。
21.本实用新型中，所述运算放大器lm2904的输出端上串联有电阻r4。
22.本实用新型中，所述电阻r6上并联有电容c1。
23.本实用新型中，所述可控精密稳压源tl431上并联有电容c2。
24.本实用新型：电路刚通电时，运算放大器lm2094的输出端没有电流输出，此时tl431未启动，可以视作对地断路，运算放大器lm2904的同向输入端通过电阻r1获得了一个约为vcc的理想初始电压，此电压高于反相输入端的电压，于是运算放大器lm2094的输出端开始输出电流，tl431两端的电压开始升高，直到tl431完成正常启动，此时，由于tl431的存在，运算放大器lm2094的同相输入端电压恒定为2.495v，根据运算放大器lm2094的“虚短”特性，反相输入端的电压约等于同相输入端，由于r2和r3的分压，运算放大器lm2094输出电压为2.495/r2*(r2+r3)＝13.076v可以满足要求，同时，在1处会产生一个值为2.495/r6*(r5+r6)＝12.225v的稳定电压，此时，这个电路达到了稳定状态，tl431的工作电流为(vcc-2.495)/r1+(13.076-12.225)/r4-(12.225-2.495)/r5，因为r1阻值很大，流过电阻r1的电流可以忽略不计，所以可以认为tl431的工作电流＝(13.076-12.225)/r4-(12.225-2.495)/r5＝0.002a即2ma，为手册上推荐的最佳值，如果vcc的电压发生波动，由于r1是一个阻值很大的电阻，根据上面的计算公式，vcc每变化1v，tl431的工作电流变化1/r1＝0.0000005a＝0.5ua，对应的电流变化为ua级别，故vcc值的变化对tl431工作电流的影响都是可以忽略不计的。可见tl431稳定工作在2ma的恒定电流中，无论vcc如何变化，均保证其能一直输出稳定的参考电压。
25.电路启动时，运算放大器lm2904的同向输入端通过电阻r1获得了一个约为vcc的理想初始电压，输出端开始输出电流，tl431完成正常启动。由于tl431的存在，运算放大器lm2094的同相输入端电压恒定为2.495v。根据运算放大器lm2094的“虚短”特性，反相输入端的电压约等于同相输入端。运算放大器lm2094输出电压为13.076v。tl431的工作电流为2ma，为手册上推荐的最佳值。vcc值的波动对tl431工作电流的影响可以忽略不计。可见tl431稳定工作在2ma的恒定电流中，无论vcc如何变化，均保证其能一直输出稳定的参考电压。
26.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高精度电压基准电路，其特征在于，包括运算放大器lm2904，所述运算放大器lm2904的前端放置有一个可控精密稳压源tl431，运算放大器lm2904的输出端与可控精密稳压源tl431的阴极相连，所述运算放大器lm2904的正向输入端与可控精密稳压源tl431的参考极相连，运算放大器lm2904的反向输入端与可控精密稳压源tl431的阳极均接地。2.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述运算放大器lm2904的同向输入端通过电阻r1连接正向输入电压vcc，运算放大器lm2904的反向输入端串联有电阻r2并连接电线接地端gnd，可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r6并接地。3.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述运算放大器lm2904连接供电电压vcc’。4.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述可控精密稳压源tl431的阳极串联有电阻r5。5.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述运算放大器lm2904的输出端和反向输入端上并联有电阻r3。6.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述运算放大器lm2904的输出端上串联有电阻r4。7.根据权利要求2所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述电阻r6上并联有电容c1。8.根据权利要求1所述的一种高精度电压基准电路，其特征在于，所述可控精密稳压源tl431上并联有电容c2。

技术总结
本实用新型公开了一种高精度电压基准电路，包括运算放大器LM2904，所述运算放大器LM2904的前端放置有一个可控精密稳压源TL431，运算放大器LM2904的输出端与可控精密稳压源TL431的阴极相连，所述运算放大器LM2904的正向输入端与可控精密稳压源TL431的参考极相连，运算放大器LM2904的反向输入端与可控精密稳压源TL431的阳极均接地。本实用新型通过LM2904给LT431提供一个稳定的恒流源，降低TL431输出的基准电压的波动范围，从而满足对基准源稳定性要求高的场合使用。足对基准源稳定性要求高的场合使用。足对基准源稳定性要求高的场合使用。


技术研发人员：刘浩 张永恩 朱望
受保护的技术使用者：新拓尼克（北京）科技研发中心有限公司
技术研发日：2022.08.21
技术公布日：2022/11/17