XBLW REF31XX系列:低温漂、低功耗的电压基准方案设计
XBLW REF31XX系列:低温漂、低功耗的电压基准方案设计
XBLW REF31XX系列是CMOS电压基准器件,采用SOT-23-3L封装,面向需要稳定参考电压的模拟与混合信号系统。该系列以低温度漂移、低功耗和较高初始精度为主要特点,适用于对噪声和长期稳定性有一定要求的应用场景。
关键参数速览
初始精度:±0.1%
温度系数:20ppm/℃
工作电流:<500μA
输入电压范围:2.7V~5.5V
输出电流能力:±5mA
启动时间:<400μs
工作温度范围:-40℃ ~ +125℃
封装:SOT-23-3L

该系列提供1.25V、1.5V、2.048V、2.5V、3.0V、3.3V、4.096V等多种输出电压型号,便于根据系统供电和ADC满量程进行选择。
应用方向
数据采集系统(DAQ)
PLC模拟I/O模块
现场变送器
电机驱动控制模块
电池测试设备以及LCR表


电路设计要点
REF31XX的外围电路较为简洁,关键在于输入旁路与输出去耦的电容配置。推荐在VIN引脚处放置1μF~10μF低ESR陶瓷电容进行旁路,在REF输出引脚处放置0.1μF~10μF陶瓷电容以保证环路稳定性。两类电容均应尽量靠近器件引脚放置,缩短回流路径,减少寄生电感对高频旁路效果的影响。输入电压需满足VIN≥VOUT+0.2V的裕量要求,最大不超过5.5V。

负参考电压生成
当系统需要负基准电压时,可利用运放反相配置由正基准输出获得负参考。REF3125输出+2.5V基准,经运放反相放大,取R1 = R2 = 10kΩ时增益为1,输出-2.5V。该电路要求运放具备正负双电源供电能力,负基准精度取决于运放失调与电阻匹配,适用于需要双极性参考的ADC或信号调理链路。设计时需注意运放带宽与基准输出阻抗的相互作用,避免引入额外噪声或稳定性问题。

面向ADC的基准驱动与接口
REF31XX输出直接作为ADC的REF输入时,基准与ADC之间的走线应尽可能短,以减少噪声拾取和压降。REF输出经去耦电容连接至ADC的REF引脚,电容靠近ADC端放置,形成局部电荷缓冲,有助于吸收ADC采样瞬间的瞬态电流。对于高分辨率ADC,基准走线应远离数字信号线,避免平行走线;若必须交叉,仅做垂直交叉。基准输出与ADC偏置之间的连接走线尽量短,是降低噪声耦合的关键措施。

布局要点
使用实心地平面有助于散热和降低EMI噪声拾取。外部元件靠近器件放置,可减少塞贝克效应等寄生误差。敏感模拟走线避免与数字走线平行,必要时仅做垂直交叉。输入旁路电容与输出去耦电容的接地端应就近接入地平面,避免共用过孔引入共阻抗耦合。

总结
REF31XX系列以SOT-23小封装集成低功耗、低噪声和较低温漂特性,外围电路简洁,适合空间受限且对基准稳定性有明确要求的系统设计。选型时建议根据ADC输入范围、供电条件和精度预算匹配输出电压型号,并重点关注输入输出电容配置、负基准生成电路的运放选型以及基准至ADC的布局走线细节。