Präzisionsregler

Bild 1: Beispiel für eine typische Anwendung des Präzisionsreglers LT6658. Linear

Entwickler von präzisen Analogsystemen hängen häufig von einer sauberen kleinen Spannungsreferenz ab, um ihre D/A- und A/D-Wandler mit Strom zu versorgen. Dies geht über die eigentliche Rolle der Referenz hinaus, die im Prinzip nur eine präzise Spannung für den Referenzeingang eines Konverters liefern soll. Mit einigen Vorsichtsmaßnahmen funktioniert eine solche zusätzliche Nutzung üblicherweise auch. Inzwischen wird von Referenzen sogar erwartet, dass sie zunehmend Applikationen mit höheren Strömen adressieren. Damit stellt sich eine interessante Frage: Wenn die Referenz den Wandler versorgen kann, warum nicht auch die gesamte analoge Signalkette oder einen weiteren Wandler?

Nun, bislang gibt es noch viele Zeitpunkte im Entwicklungsprozess, an denen man sich zwischen Genauigkeit oder Leistung entscheiden muss. Als Faustformel gilt, eine Referenz zu verwenden, wenn es auf Genauigkeit ankommt, und einen Regler, wann immer Leistung im Milliwatt-Bereich erforderlich ist. Wenn jedoch eine hochgenaue Spannungsquelle erforderlich ist, die zudem einige Milliwatt an Leistung liefern muss, war der Entwickler bisher gezwungen, eine Referenz zu buffern. Der Regler LT6658 von Linear beseitigt dieses Dilemma, da er zwei rauscharme Präzisionsausgänge mit einem Ausgangsstrom von 200 mA und anspruchsvollen Referenz-Spezifikationen miteinander kombiniert.

Referenz und Linearregler zugleich

Der LT6658 ist ein rauscharmer Präzisionsregler mit geringer Drift, der über die Genauigkeitsspezifikationen einer Referenz und die Leistung eines Linearreglers verfügt. Der LT6658 erreicht eine Drift von nur 10 ppm/°C sowie eine Grundgenauigkeit von 0,05 Prozent. Er hat zwei Ausgänge, die beide 150 mA und 50 mA liefern und die Fähigkeit einer aktiven 20-mA-Senke besitzen. Um die Genauigkeit zu erhalten, liegt die Lastregelung bei 0,1 ppm/mA. Die Leitungsregelung liegt typisch bei 1,4 ppm/V, wenn die Versorgungspins der Eingangsspannung miteinander verbunden sind, und unter 0,1 ppm/V, wenn die Eingangs-Pins aus unabhängigen Versorgungen gespeist werden.

Für ein besseres Verständnis der Eigenschaften des LT6658 ist in Bild 1 eine typische Anwendung dargestellt. Der LT6658 besteht aus einer Bandlückenstufe, einer Rauschminderungsstufe und zwei Ausgangs-Buffern. Die Bandlückenstufe und die beiden Ausgangsbuffer werden separat versorgt, um eine ausgezeichnete galvanische Trennung zu erzielen. Jeder Ausgangsbuffer hat für eine optimale Lastregelung einen Kelvin-Fühl/Rückkoppel-Pin.

Die Rauschminderungsstufe besteht aus einem 400-Ohm-Widerstand und einem Pin für einen externen Kondensator. Das RC-Netzwerk agiert als Tiefpassfilter, das das Rauschband der Bandlückenstufe begrenzt. Der externe Kondensator kann die Rauschbandbreite auf eine sehr kleine Frequenz beliebig stark reduzieren.

Als Regler liefert der LT6658 150 mA aus dem VOUT1_F-Pin sowie 500 mA aus dem VOUT2_F-Pin. Beide Pins nehmen 20 mA auf. Die Fähigkeit, als aktive Senke zu agieren, hilft dabei, ein sehr gutes Einschwingverhalten zu erzielen, und erlaubt ein schnelles Einschwingen. Das Einschwingen ist kurz, wobei die präzise Lastregelung von 0,1 ppm/mA erhalten bleibt.

 

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