Оптимизация источника опорного напряжения

В статье показана возможность снижения температурного коэффициента для источника опорного напряжения (ИОН), построенного на биполярных транзисторах. Для этого первым шагом предложено разделить температурный диапазон работы ИОН на два интервала. В качестве рабочего принят как наиболее вероятный для эксплуатации интервал с положительными значениями температуры. Такое разделение позволяет вдвое уменьшить температурный коэффициент для рабочей области при соответствующей настройке ИОН. При введении весовых коэффициентов преимущество также предоставлено рабочему интервала положительных температур. Это дает направление поиска оптимального решения при формализации процесса оптимизации. На втором шаге предложена структурная схема с компенсаторами спада температурной характеристиками. Далее предложен пример схемы электрической типового компенсатора и пример включения одного и двух компенсаторов в нескомпенсированную схему. Этим же определено правило ввода следующих компенсаторов, если это будет целесообразно. Проведено параметрическую оптимизацию предложенных примеров ИОН. Проведено также экспериментальное исследование примера ИОН с одним звеном компенсации. В результате оптимизации получено уменьшение значения температурного коэффициента до уровня 2,88 ppm/°C в схеме с одним компенсатором, и 1,0 ppm/°C для случая включения в схему двух компенсаторов. Этот результат превосходит опубликованные новейшие достижения. При расширении температурного диапазона в область низких температур и применении дополнительных компенсаторов по приведенной схеме следует ожидать снижения температурного коэффициента до 0,25 ... 0,5 ppm/°C.