一、前言

LM331是一款經(jīng)典的 V-F 轉(zhuǎn)換電路，它內(nèi)部具有一個(gè) 1.9V 的參考電壓源。下面測(cè)試一下這個(gè)參考電壓源的基本特性。為之后正確應(yīng)用它提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

二、測(cè)試穩(wěn)壓源

在面包板上搭建測(cè)試電路。使用一個(gè) QR10可編程電阻箱作為參考電源的外部電阻。測(cè)試 在不同電阻負(fù)載 下，LM331的參考電壓。首先，在工作電源5V情況下進(jìn)行測(cè)量。通過編程，測(cè)試負(fù)載電阻從 1k歐姆到1M 歐姆之內(nèi)，參考電壓的大小。

測(cè)量從1k歐姆到1M歐姆對(duì)應(yīng)的輸出電壓?？梢钥吹匠说谝粩?shù)據(jù)點(diǎn)之外，其他電阻對(duì)應(yīng)的輸出電壓都是1.9V左右。負(fù)載電阻從1k歐姆變化到 2k歐姆，輸出電壓線性上升，這說明，該端口對(duì)外似乎是一個(gè)恒流源。當(dāng)電阻增加到3k歐姆之后，端口電壓達(dá)到了1.9V時(shí)，輸出電壓變穩(wěn)定在1.9V左右。負(fù)載電阻在4k歐姆到10k歐姆之間，輸出電壓 上下變化了大約 2mV左右。對(duì)應(yīng)電壓變化為 千分之一。輸出電阻從5k歐姆到50k歐姆之間，電壓不是單調(diào)變化，波動(dòng)范圍也在2mV左右。重新測(cè)量一次，對(duì)比兩次結(jié)果，可以看到電壓的波動(dòng)是可以重復(fù)的。也說明測(cè)量數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。

三、工作電壓

根據(jù) LM331的數(shù)據(jù)手冊(cè)，可以知道他的工作電壓范圍從 4V 一直到 4V。下面測(cè)試一下在不同的工作電源電壓下，輸出的參考電壓的變化。

從測(cè)量結(jié)果來看，隨著工作電壓從4V逐步上升到32V，參考電壓也大體上單調(diào)上升。請(qǐng)注意，最后一小段的電壓下降，有可能與在測(cè)量過程中，測(cè)量面板上的一個(gè)電解電容突然擊穿造成電解液外溢有關(guān)系。

測(cè)量工作電壓從3V變化到5V，試想它是否可以用于3.3V單片機(jī)系統(tǒng)當(dāng)做 參考電壓源。很可惜，在3.3V下，測(cè)量的LM331輸出為0V.?這說明它只能應(yīng)用在5V的電路系統(tǒng)中。

四、溫度的穩(wěn)定

下面定性測(cè)量一下 LM331參考電壓的溫度特性。使用熱風(fēng)槍與制冷噴劑對(duì)芯片加熱和降溫。測(cè)量溫度變化對(duì)參考電壓的影響。這是在測(cè)量 2分鐘之內(nèi)，LM331溫度變化所引起的輸出電壓變化曲線。在開始，使用熱縮管熱風(fēng)槍加熱芯，溫度升高較低，芯片輸出電壓上升了大約 0.5mV。在一分鐘的時(shí)候，使用350度的熱風(fēng)槍加熱芯片，溫度急劇上升，引起的輸出電壓也產(chǎn)生了較大的變化?？梢钥吹叫酒瑓⒖茧妷旱臏囟茸兓禂?shù)是正的。后面使用了制冷劑冷卻芯片。輸出電壓急劇下降。由此，大體反應(yīng)了 LM331的參考電壓的溫度特性。在普通的室溫變化范圍內(nèi)，LM331的輸出電壓變化在 0.5mV范圍之內(nèi)。應(yīng)該能夠滿足 12bit ADC 參考電壓的要求。

※ 總 結(jié) ※

本文對(duì)于LM331中的參考電壓源特性進(jìn)行測(cè)試。在第二管腳輸出參考電壓，外部需要連接不小于3.5k歐姆的負(fù)載電阻。參考電壓源具有正的溫度系數(shù)。