石油測(cè)井電路系統(tǒng)中的高溫高精度基準(zhǔn)電壓源是確保井下儀器在極端環(huán)境(高溫、高壓、強(qiáng)震動(dòng))下精確測(cè)量的核心元件。
一、基本原理
1.帶隙基準(zhǔn)(Bandgap Reference)核心
利用硅半導(dǎo)體PN結(jié)的正向電壓(負(fù)溫度系數(shù))與熱電壓(正溫度系數(shù))相互補(bǔ)償,通過(guò)加權(quán)求和生成近似零溫度系數(shù)的穩(wěn)定電壓(通常1.25V或2.5V)。
2.高溫適應(yīng)性設(shè)計(jì)
曲率補(bǔ)償:采用高階溫度補(bǔ)償電路(如雙極性晶體管組合或分段電流源),抵消高溫下非線性漂移。
低漏電工藝:使用SOI(絕緣體上硅)或SiC(碳化硅)基材,減少高溫漏電流導(dǎo)致的基準(zhǔn)漂移。
動(dòng)態(tài)元件匹配:通過(guò)開關(guān)電容或斬波技術(shù)消除工藝偏差引起的失調(diào)電壓。
3.電源噪聲抑制
集成低噪聲LDO(低壓差穩(wěn)壓器)和RC濾波網(wǎng)絡(luò),抑制井下開關(guān)電源(如DC-DC轉(zhuǎn)換器)的高頻干擾。
二、典型代表型號(hào)
ZTR25 是由青島智騰微電子有限公司研制的一款精密 2.5 V 帶隙基準(zhǔn)電壓源,額定工作溫度高達(dá) 210°C。它采用微功耗內(nèi)核結(jié)構(gòu), 并對(duì)高穩(wěn)定性薄膜電阻進(jìn)行激光調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn) 80 ppm/°C 的溫度系數(shù)(-40~+210℃),初始精度 2500±3 mV。

特性如下:
超低噪聲(0.1 Hz 至 10 Hz):1.2 μV p-p
低壓差工作(電源電壓裕量):500 mV
輸入范圍:(VOUT + 500 mV) 至 18 V
高輸出拉電流和灌電流 分別為+10 mA 和?5 mA
外形尺寸:

審核編輯 黃宇
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基準(zhǔn)電壓
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