深入解析LM136A - 2.5QML/SP：高精度2.5V參考二極管的卓越性能與應(yīng)用

引言

在電子工程師的設(shè)計(jì)工具箱中，高精度電壓參考源是不可或缺的關(guān)鍵組件。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）的LM136A - 2.5QML和LM136A - 2.5QML - SP兩款2.5V參考二極管，它們?cè)谲娛?、航天等?duì)穩(wěn)定性和可靠性要求極高的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

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產(chǎn)品概述

功能特性

這兩款產(chǎn)品具有一系列令人矚目的特性：

• 輻射規(guī)格：具備總電離劑量100 krad(Si)和無(wú)增強(qiáng)低劑量率效應(yīng)（ELDRS Free 100 krad(Si)）的輻射特性，非常適合在輻射環(huán)境如太空應(yīng)用中使用。
• 低溫系數(shù)：能夠在不同溫度環(huán)境下保持穩(wěn)定的電壓輸出，減少溫度變化對(duì)電壓參考的影響。
• 寬工作電流范圍：從400 μA到10 mA，適應(yīng)多種不同的工作條件。
• 指定溫度穩(wěn)定性：確保在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，電壓輸出的穩(wěn)定性。
• 易于微調(diào)：可通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最小溫度漂移，滿足高精度應(yīng)用的需求。
• 快速開啟：能夠迅速達(dá)到穩(wěn)定的電壓輸出狀態(tài)。
• 3引腳晶體管封裝：方便進(jìn)行電路布局和焊接。

產(chǎn)品描述

LM136A - 2.5QML是一款精密的2.5V并聯(lián)穩(wěn)壓器二極管，作為一款單片集成電路電壓參考源，它如同一個(gè)低溫系數(shù)的2.5V齊納二極管，動(dòng)態(tài)阻抗僅為0.2Ω。其第三個(gè)引腳使得參考電壓和溫度系數(shù)能夠輕松進(jìn)行微調(diào)。該產(chǎn)品適用于數(shù)字電壓表、電源或運(yùn)算放大器電路等，作為精密的2.5V低壓參考源。由于其輸出為2.5V，從5V邏輯電源獲取穩(wěn)定參考電壓變得十分方便。而且，由于它作為并聯(lián)穩(wěn)壓器工作，既可以用作正電壓參考，也可以用作負(fù)電壓參考。

典型應(yīng)用電路

2.5V參考電路

在圖2所示的電路中，LM136 - 2.5直接提供2.5V的穩(wěn)定參考電壓，為后續(xù)電路提供精確的電壓基準(zhǔn)。

最小溫度系數(shù)的2.5V參考電路

圖3的電路通過(guò)調(diào)整，將輸出電壓調(diào)整到2.490V，從而實(shí)現(xiàn)最小的溫度系數(shù)。這里可以使用任何硅信號(hào)二極管，如1N457等。

寬輸入范圍參考電路

圖4展示了一個(gè)寬輸入范圍的參考電路，輸入電壓范圍為3.5 - 40V，輸出穩(wěn)定的2.5V電壓，適用于輸入電壓變化較大的應(yīng)用場(chǎng)景。

電氣特性

絕對(duì)最大額定值

了解器件的絕對(duì)最大額定值對(duì)于正確使用和保護(hù)器件至關(guān)重要。該器件的絕對(duì)最大額定值包括：

• 反向電流：最大15 mA
• 正向電流：最大10 mA
• 存儲(chǔ)溫度：? 60°C ≤ TA ≤ +150°C
• 工作溫度范圍：? 55°C ≤ TA ≤ +125°C
• 最大結(jié)溫：+150°C
• 引腳溫度（焊接10秒）：300°C
• 熱阻：不同氣流條件下有不同的熱阻參數(shù)，如靜止空氣流中θJA為354°C/W，500LF/Min空氣流中為77°C/W，θJC為46°C/W
• ESD額定值：1,000V

直流參數(shù)

在直流參數(shù)方面，不同的測(cè)試條件下有不同的參數(shù)表現(xiàn)。例如，在調(diào)整電流（I Adj）方面，范圍為 - 125到 + 125；齊納電壓（V Z）在不同的V Adj條件下有不同的取值范圍，如V Adj = Open時(shí)，在子組1中為2.465 - 2.515V等。

直流漂移參數(shù)

對(duì)于直流漂移參數(shù)，僅在QMLV器件的B組、子組5進(jìn)行增量計(jì)算。例如，在不同的測(cè)試條件下，齊納電壓的變化范圍在 - 10到 + 10 mV之間。

典型性能特性

通過(guò)一系列的典型性能特性曲線，我們可以更直觀地了解該器件的性能：

• 反向電壓變化：展示了不同溫度下反向電流與反向電壓的關(guān)系。
• 齊納噪聲電壓：反映了器件在不同頻率下的噪聲特性。
• 動(dòng)態(tài)阻抗：體現(xiàn)了器件在不同頻率下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
• 響應(yīng)時(shí)間：顯示了器件對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。
• 反向和正向特性：分別描述了器件在反向和正向偏置下的電流 - 電壓關(guān)系。
• 溫度漂移：展示了電壓輸出隨溫度變化的情況。

應(yīng)用提示

電壓調(diào)整

LM136電壓參考源比普通齊納二極管更易于使用。通過(guò)添加一個(gè)10k的電位器（如圖12），可以調(diào)整反向擊穿電壓，同時(shí)不影響溫度系數(shù)。調(diào)整范圍通常足以補(bǔ)償初始器件公差和緩沖電路的誤差。

溫度系數(shù)調(diào)整

如果需要最小的溫度系數(shù)，可以在調(diào)整電位器上串聯(lián)兩個(gè)二極管（如圖13）。當(dāng)器件調(diào)整到2.490V時(shí)，溫度系數(shù)最小。幾乎任何硅信號(hào)二極管都可以使用，如1N914、1N4148或1N457。為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償，二極管應(yīng)與LM136處于相同的熱環(huán)境中，通常將它們安裝在印刷電路板上靠近LM136的位置即可。

其他應(yīng)用電路示例

文檔中還給出了多個(gè)應(yīng)用電路示例，如低成本2A開關(guān)穩(wěn)壓器（圖14）、具有低溫系數(shù)的精密功率穩(wěn)壓器（圖15）、5V撬棒電路（圖16）等，這些電路展示了該器件在不同類型電源和穩(wěn)壓電路中的應(yīng)用。

修訂歷史和包裝信息

修訂歷史

該產(chǎn)品的數(shù)據(jù)手冊(cè)經(jīng)歷了多次修訂，每次修訂都對(duì)產(chǎn)品信息和格式進(jìn)行了更新，以確保提供最新和準(zhǔn)確的信息。

包裝信息

提供了不同可訂購(gòu)部件號(hào)的包裝信息，包括狀態(tài)、材料類型、封裝、引腳數(shù)、包裝數(shù)量、載體、RoHS合規(guī)性、引腳鍍層/球材料、MSL評(píng)級(jí)/峰值回流溫度、工作溫度和部件標(biāo)記等。同時(shí)，還給出了托盤的尺寸信息和封裝材料信息，以及封裝外形圖和示例電路板布局圖。

總結(jié)

LM136A - 2.5QML和LM136A - 2.5QML - SP以其卓越的性能和豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，為電子工程師在設(shè)計(jì)高精度、高可靠性的電壓參考電路時(shí)提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。無(wú)論是在軍事、航天等特殊領(lǐng)域，還是在一般的工業(yè)和電子設(shè)備中，它們都能發(fā)揮重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們需要根據(jù)具體的需求和工作條件，合理選擇和使用這些產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)最佳的電路性能。你在使用類似產(chǎn)品時(shí)，遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。