深入剖析LM136-5.0、LM236-5.0、LM336-5.0：5.0V參考二極管的卓越性能與應(yīng)用

在電子工程師的日常設(shè)計中，精準穩(wěn)定的電壓參考源是至關(guān)重要的，它關(guān)乎著整個電路系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性。今天，我們就來深入探討德州儀器（TI）推出的LM136 - 5.0、LM236 - 5.0和LM336 - 5.0這三款5.0V參考二極管，看看它們究竟有何獨特之處，又能在哪些應(yīng)用場景中大放異彩。

文件下載：lm136-5.0.pdf

一、產(chǎn)品特性亮點

1. 可調(diào)范圍與低溫度系數(shù)

這三款二極管可在4V至6V之間進行調(diào)節(jié)，并且具備低溫度系數(shù)的特性。這意味著在不同的溫度環(huán)境下，它們能夠保持相對穩(wěn)定的輸出電壓，大大提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性。對于那些對溫度變化較為敏感的應(yīng)用場景，如高精度測量儀器、傳感器電路等，這種低溫度系數(shù)的特性就顯得尤為重要。

2. 寬工作電流范圍

其工作電流范圍為600μA至10mA，如此寬廣的工作電流范圍使得它們能夠適應(yīng)各種不同的電路設(shè)計需求。無論是低功耗的便攜式設(shè)備，還是對電流要求較高的工業(yè)控制電路，都能輕松應(yīng)對。

3. 低動態(tài)阻抗

動態(tài)阻抗僅為0.6Ω，這一特性使得二極管在工作過程中能夠快速響應(yīng)電壓變化，減少信號失真，提高電路的響應(yīng)速度和精度。

4. 高精度與穩(wěn)定性

初始公差可達±1%，并且具有指定的溫度穩(wěn)定性。這保證了在不同的工作條件下，二極管都能提供高精度的電壓參考，滿足各種高精度應(yīng)用的需求。此外，它們還可以通過簡單的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)最小的溫度漂移，進一步提高了輸出電壓的穩(wěn)定性。

5. 快速啟動與封裝優(yōu)勢

具備快速啟動的特性，能夠在短時間內(nèi)達到穩(wěn)定的輸出電壓，提高了電路的工作效率。同時，采用三引腳晶體管封裝，方便安裝和布局，適合各種不同的電路板設(shè)計。

二、產(chǎn)品詳細描述

LM136 - 5.0、LM236 - 5.0和LM336 - 5.0是精密的5.0V并聯(lián)穩(wěn)壓器二極管。它們作為低溫度系數(shù)的5.0V齊納二極管工作，動態(tài)阻抗僅為0.6Ω。LM136 - 5.0系列的第三個引腳允許輕松調(diào)節(jié)參考電壓和溫度系數(shù)，這為工程師在電路設(shè)計中提供了更大的靈活性。

這一系列產(chǎn)品非常適合作為數(shù)字電壓表、電源或運算放大器電路的精密5.0V低壓參考源。由于其輸出電壓為5.0V，因此可以方便地從低壓電源中獲得穩(wěn)定的參考電壓。而且，由于它們作為并聯(lián)穩(wěn)壓器工作，既可以用作正電壓參考，也可以用作負電壓參考。

需要注意的是，這三款產(chǎn)品的工作溫度范圍有所不同。LM136 - 5.0的工作溫度范圍為 - 55°C至 + 125°C，適用于對溫度要求較為苛刻的工業(yè)環(huán)境；LM236 - 5.0的工作溫度范圍為 - 25°C至 + 85°C；LM336 - 5.0的工作溫度范圍為0°C至 + 70°C，適用于一般的商業(yè)應(yīng)用場景。

三、典型應(yīng)用案例

1. 5.0V參考電路

在圖4所示的電路中，LM136 - 5.0可以提供穩(wěn)定的5.0V參考電壓。通過簡單的電路連接，就能夠為其他電路模塊提供精確的電壓基準，確保整個系統(tǒng)的正常運行。

2. 低溫度系數(shù)5.0V參考電路

圖5展示了一個具有最小溫度系數(shù)的5.0V參考電路。通過添加四個串聯(lián)的二極管和一個電位器，可以進一步優(yōu)化溫度系數(shù)，提高輸出電壓的穩(wěn)定性。

3. 可調(diào)4V至6V參考電路

圖6所示的電路可以實現(xiàn)4V至6V的可調(diào)參考電壓，并且溫度系數(shù)與擊穿電壓無關(guān)。這種設(shè)計為工程師在不同的應(yīng)用場景中提供了更多的選擇。

4. 其他應(yīng)用電路

文檔中還給出了多種其他應(yīng)用電路，如精密功率調(diào)節(jié)器、5V撬棒電路、可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓器、線性歐姆表、運算放大器輸出鉗位電路、雙極性輸出參考電路、5.0V方波校準器、10V緩沖參考電路、低噪聲緩沖參考電路和寬輸入范圍參考電路等。這些應(yīng)用電路展示了LM136 - 5.0、LM236 - 5.0和LM336 - 5.0在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

四、電氣與熱特性分析

1. 絕對最大額定值

了解產(chǎn)品的絕對最大額定值對于正確使用和保護器件至關(guān)重要。這些二極管的反向電流最大為15mA，正向電流最大為10mA，存儲溫度范圍為 - 60°C至 + 150°C。不同型號的工作溫度范圍有所差異，如前文所述。在焊接方面，不同封裝的焊接溫度和時間也有相應(yīng)的要求，例如TO - 92封裝在10秒內(nèi)的焊接溫度為260°C，TO封裝在10秒內(nèi)的焊接溫度為300°C等。

2. 熱特性

熱特性對于保證器件的正常工作和可靠性非常重要。不同型號的二極管具有不同的最大結(jié)溫，如LM136為150°C，LM236為125°C，LM336為100°C。同時，不同封裝的熱阻也有所不同，如TO - 92封裝的結(jié)到環(huán)境熱阻為180°C/W（0.4″引腳）或170°C/W（0.125″引腳），TO封裝的結(jié)到環(huán)境熱阻為440°C/W，SOIC - 8封裝的結(jié)到環(huán)境熱阻為165°C/W。

3. 電氣特性

在電氣特性方面，包括反向擊穿電壓、反向擊穿隨電流的變化、反向動態(tài)阻抗、溫度穩(wěn)定性等參數(shù)都有詳細的規(guī)定。例如，在TA = 25°C，IR = 1mA的條件下，LM136 - 5.0/LM236 - 5.0/LM336 - 5.0的反向擊穿電壓典型值為5.00V，反向動態(tài)阻抗典型值為0.6Ω等。這些參數(shù)為工程師在電路設(shè)計中提供了重要的參考依據(jù)。

五、應(yīng)用提示與注意事項

1. 易于使用與優(yōu)化性能

與普通的齊納二極管相比，LM136 - 5.0系列電壓參考源更容易使用。它們的低阻抗和寬工作電流范圍簡化了幾乎任何電路中的偏置設(shè)計。此外，通過調(diào)節(jié)擊穿電壓或溫度系數(shù)，可以優(yōu)化電路性能。

2. 電壓調(diào)節(jié)與溫度補償

通過添加電位器和串聯(lián)二極管，可以實現(xiàn)對反向擊穿電壓和溫度系數(shù)的調(diào)節(jié)。例如，在圖14中，通過一個10k的電位器可以調(diào)節(jié)反向擊穿電壓，而不影響器件的溫度系數(shù)。在圖15中，添加四個串聯(lián)的二極管可以實現(xiàn)最小的溫度系數(shù)。

3. ESD保護

這些器件的內(nèi)置ESD保護有限，因此在存儲或處理過程中，應(yīng)將引腳短接在一起或?qū)⑵骷胖迷趯?dǎo)電泡沫中，以防止MOS柵極受到靜電損壞。

六、總結(jié)

LM136 - 5.0、LM236 - 5.0和LM336 - 5.0這三款5.0V參考二極管以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用場景，為電子工程師在電路設(shè)計中提供了可靠的電壓參考解決方案。無論是在高精度測量、工業(yè)控制、電源管理還是其他領(lǐng)域，它們都能發(fā)揮重要的作用。在實際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求選擇合適的型號，并注意其電氣和熱特性，以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。

你在設(shè)計過程中是否使用過類似的電壓參考二極管呢？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。