電圧レギュレーターと電圧リファレンス

一部のDACには、安価である程度正確な（〜0.5％）電圧リファレンスが必要です。最初はこのためにLDO電圧レギュレーター（特にTC1223）を使用するつもりでしたが、データシートを見ると法案に合っているようです。それから、電圧レギュレータではなく電圧リファレンスと呼ばれる別のカテゴリのICがあるのを見ました。しかし、前述のレギュレータと同じ初期精度で電圧基準を伝えることができることから、コストが高くなり、1つまたは複数の外部抵抗（少なくともシャントダイオードの基準タイプ）も必要になります。

そのため、規制当局と参照の違いは何なのか、一見類似の仕様の高価格にもかかわらず、私は自分のニーズに合わせて規制当局で対応できるかどうか、または参照を取得する必要があるのか​​どうか疑問に思っていました。ありがとう。

電圧レギュレータは、可変電圧（2〜5 v）を取り込み、一定電圧（例えば3.3 v）を出力するように設計されています。現在、電圧レギュレータは通常、回路に電力を供給するために使用されます。つまり、一般的に言えば、数百mA以上の電流出力を持つことになります。コストやサイズなどを抑えるために、電圧レギュレータの出力公差は（再び）数10から100 mVになります。

たとえば、RG71055電圧レギュレータの最小出力電圧は5.2v、最大出力は5.8v、ターゲット出力電圧は5.5vで、30mAをソースできます。私が正しく計算したと仮定すると、それは約5％の電圧許容値です。

反対に、電圧リファレンスは可変電圧を取り、正確に定格出力電圧を供給するように設計されています。たとえば、LT1790は0.1％の許容誤差で5Vを供給できます。これはRG71055の50倍の改善です。ただし、LT1790は最大5mAしかソースできず、RG71055の6倍です。電圧リファレンスは、このラインが正確に特定の電圧であることを知る必要がある場合に使用されます（つまり、非常に厳しい許容誤差）。Digikeyでは、0.01％の許容範囲の電圧リファレンスを取得できます。電圧レギュレータを使用すると、1％の許容誤差を持つレギュレータを入手できます。

一般的に（例外はありますが）、リファレンスはレギュレータよりも優れた仕様を持っています。それらの仕様に含まれるものは...

温度安定性
入力電圧安定性
出力負荷安定性

（参照では安定性が重要です！）

出力ノイズ

...および初期精度。多くの場合、いくつかのリファレンスにはさまざまなグレードがあり、より高いグレードではより高い初期精度が犠牲になります。

もちろん、レギュレーターは大出力電流を供給します。基準は、低出力電流から本質的にゼロまでさまざまです。指定された精度を維持しながら、供給定格電流の仕様を確認します。

（他の回答に加えて）1つの追加要因- 一部の規制当局は、それ以下では実行するように指定されていない最小電流を持っています。これは、リファレンスから得られる最大電流に類似しており、実際にはそれよりも高い場合があります。したがって、参照用の電圧が必要な場合（つまり、ほとんど電流が流れていない場合）、電圧参照が必要です。（レギュレータの場合、LM317に基づいていますが、おそらく古い設計と調整可能な最悪のケースに近いでしょう）

電圧レギュレータは、定電圧のデバイスに電力を供給するために設計されています。大きな電流をソースまたはシンクできますが、出力電圧は特に正確ではありません。負荷または温度が変化すると大幅にドリフトするか、レギュレータを「プログラム」するために外部抵抗に依存する場合もあります。

電圧レギュレータの例はLM7805で、5V±250 mV（5％）を出力し、適切なヒートシンクで最大2Aを供給できます。温度係数は指定されていません。

電圧リファレンスの出力はより正確で安定していますが、大量の電流をソースまたはシンクすることはできません。これらは通常、ADCなどの高精度アナログ回路で使用されます。

電圧リファレンスの例はTI REF02で、5V±10 mV（0.2％）を出力しますが、約10 mAしか供給できません。温度係数は10 ppm /°Cです。（つまり、温度が1°C変化しても、出力は10 ppm（0.001％）を超えて変化しません。）

アプリケーションの場合、TC1223 では不十分です。電圧レギュレータとして設計されており、出力電圧は±2.5％の範囲内で指定されています。（「V _R ±0.5％」の仕様は赤いニシンです。これは「典型的な」値であり、保証されません！）ここで電圧リファレンスが必要になります。外付け抵抗器が面倒な場合は、シャントダイオードの代わりに直列リファレンスを使用してください。

一般的な概念と回路は、電圧リファレンス間で同じです。違いは、詳細の実装方法です。

直列またはシャントの2つのトポロジがあり、両方のトポロジで LDOまたは電圧リファレンスが作成されます。どちらを使用するかは問題ではありません。アナログエレクトロニクスの安定性を高めるために、電源レールにいくつかの電圧リファレンスを使用しました。また、ボードに参照を追加したくなく、精度と安定性を必要としない場合、参照にLDOを使用しました。負荷と要件に注意してください。

違いは、電圧リファレンスがこれらの特性を考慮して設計されており、電圧誤差を最小限に抑えることです。

• 電圧ノイズ
• 長期安定性
• 温度ドリフト
• 熱ヒステリシス

これは通常、電圧リファレンスとLDOのコストを常に増加させます。電圧リファレンスは、他の特性のトレードオフにおいて、より低い電流ソース機能を備えています。

あなたにとってより重要なもの、正確さ、または低価格を決める必要がありますか？精度が必要な場合は、参照を使用する必要があります。低価格が必要な場合は、電圧レギュレータが最善の策です。