负电阻负载消除器允许电压基准驱动重负载

本应用笔记讨论了如何在不牺牲温度漂移、初始精度和无法在内部驱动足够电流的噪声的情况下构建高输出驱动电压基准。

使用参考驱动负载的任务需要注意。确定电源电压和输出电压后，要考虑的参数包括输出电压温度系数、初始精度、漂移、噪声、线路和负载调整率、封装尺寸和类型、功耗、各种容性负载下的稳定性以及所需的拉电流和灌电流能力。

一个常见的问题是需要源出或吸收比基准电压源所能提供的更多的电流。精密单位增益缓冲放大器为能够承受其额外漂移、噪声和增益不准确的应用提供了适当的解决方案。然而，一个严重的缺点是缓冲器在驱动容性负载时可能不稳定，例如A/D或D/A转换器的旁路基准输入。试图通过在运算放大器输出和容性负载之间引入隔离电阻来保证缓冲器的稳定性，会进一步降低基准电压源电路的精度。

另一种选择是取消负载，即使其看起来像一个大的阻力。如果负载电阻看起来很大，则剩余负载由可能与负载电阻并联的任何电容组成。可以通过将负电阻与负载的正电阻并联来消除负载。如果这些正负电阻的大小可以相等，则有效负载电阻变得无穷大。与缓冲放大器不同，图1中的负电阻电路增加的输出误差可以忽略不计。

图1.该电路在V之间呈现负电阻在和地面。

来自V的输入电阻在接地为负数，计算方法如下：

将图1中的电路添加到能够驱动±15mA（图2）的超稳定基准的输出端，使基准电压源能够驱动±50mA或更高。对于完美匹配的元件，基准电压源将提供可忽略不计的直流电流。当负电阻电路中采用1%电阻时，所需的最差情况输出电流为±2mA。负载消除通过降低基准输出电阻引起的误差来提高输出精度。它还可以最大限度地减少自发热引起的任何漂移，特别是当输出电流较大且输出电压与基准-电源电压之间的差值也很大时。此外，该电路在任何容性负载下都是无条件稳定的。

图2.将图1电路与基准电压源（本例中为47Ω）的负载并联，可抵消基准电压源的大部分阻性负载。

审核编辑：郭婷