전압 기준

Voltage reference

전압기준은 장치의 부하, 전원변화, 온도변화 및 시간의 경과에 관계없이 이상적으로 일정한 전압을 생성하는 전자기기입니다.전압 기준은 전원 공급 장치, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기 및 기타 측정 및 제어 시스템에 사용됩니다.전압기준은 퍼포먼스에 따라 크게 다릅니다.컴퓨터 전원장치의 레귤레이터는 그 값을 공칭값의 몇 % 이내로 유지할 수 있지만 실험실 전압기준은 정밀도와 안정성을 ppm으로 측정할 수 있습니다.

도량형

최초의 전압 기준 또는 표준은 Clark 셀 및 Weston 셀과 같은 습식 화학 셀로, 일부 실험실 및 교정 애플리케이션에서 여전히 사용되고 있습니다.

도량형에서 사용되는 실험실 등급의 제너 다이오드 2차 고체 전압 표준은 연간 [1]약 1ppm의 드리프트로 구성할 수 있습니다.

"기존" 전압의 값은 이제 조지프슨 이펙트를 사용하여 초전도 집적회로에 의해 유지되어 조지프슨 전압 기준인 10억분의 1 이상의 정확도로 전압을 얻을 수 있습니다."초전도 터널링의 가능한 새로운 효과"라는 제목의 논문은 1962년 브라이언 데이비드 조셉슨이 발표했고 1973년 조지프슨에게 노벨 물리학상을 안겨주었다.

이전에는 수은 배터리가 편리한 전압 기준으로 많이 사용되었습니다. 특히 사진 광도계 같은 휴대용 기기에서 수은 배터리는 사용 수명 동안 매우 안정적인 방전 전압을 가지고 있었습니다.

솔리드 스테이트 디바이스

모든 반도체 다이오드는 때로 전압 기준으로 사용되는 유효 "무릎" 전압을 제공하는 지수 전압/전류 특성을 가집니다.이 전압은 게르마늄 다이오드의 경우 0.3V에서 특정 발광 다이오드의 경우 약 3V까지입니다.이러한 소자는 온도 의존성이 강하기 때문에 아날로그 회로의 온도 측정 또는 바이어스 보정에 유용할 수 있습니다.

제너 다이오드는 또한 많은 전자 장치에 유용한 적당한 안정성과 정확도의 기준 전압을 제공하기 위해 자주 사용됩니다.눈사태 다이오드는 일정 범위의 전류에 걸쳐 유사한 안정 전압을 표시합니다.이 타입의 가장 안정된 다이오드는 Zener 다이오드를 순방향 다이오드와 직렬로 배치하여 온도를 보정함으로써 만들어집니다.이러한 다이오드는 2단자 디바이스(예: 7.5mA에서 6.2V의 전체 전압 강하가 발생하는 1N821 시리즈)로 만들어지지만 집적회로에도 포함되어 있는 경우가 있습니다.

집적회로에 사용되는 가장 일반적인 전압 기준 회로는 밴드갭 전압 기준입니다.밴드갭 기반 참조(일반적으로 '밴드갭'이라고 함)는 아날로그 회로를 사용하여 서로 다른 전류 밀도로 바이어스된 두 양극 접합부 사이의 전압 차이를 다이오드 전체에서 발생한 전압에 배수를 추가합니다.다이오드 전압은 음의 온도 계수(즉, 온도가 상승하면 감소)를 가지며, 접점 전압 차이는 양의 온도 계수를 갖습니다.이러한 계수를 소거하는 데 필요한 비율로 가산할 때, 결과 상수값은 반도체의 밴드갭 전압과 동일한 전압이 된다.실리콘의 경우, 이것은 약 1.25V입니다. 매립형 Zener 기준은 훨씬 더 낮은 노이즈 레벨을 제공할 수 있지만, 많은 배터리 작동 장치에서는 사용할 수 없는 높은 작동 전압을 요구합니다.

가스 충전 장치

가스 방전을 유지하는 데 필요한 전압이 비교적 일정하기 때문에 가스 충전 튜브와 네온 램프는 주로 튜브 기반 장비에서 전압 기준으로 사용되었습니다.예를 들어 널리 사용되는 RCA 991[2] "Voltage Regulator tube"는 NE-16 네온 램프로 87V에서 작동하며 방전 경로를 통해 48~67V를 유지합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Manfred Kochsik, Michael Gléser, Wiley-VCH, 도량형 핸드북, 2010 ISBN3-527-40666-2 페이지 289
  2. ^ RCA 991 Voltage Regulator 튜브 데이터 시트

외부 링크