Voltaj referansı - Voltage reference

Bir voltaj referans ideal cihazı, güç kaynağı varyasyonları, ısı değişiklikleri, ve zamanın geçişi ile bağımsız bir yükleme sabit (sabit) gerilim üreten bir elektronik cihaz. Gerilim referansları, güç kaynaklarında , analogdan dijitale dönüştürücüler , dijitalden analoğa dönüştürücüler ve diğer ölçüm ve kontrol sistemlerinde kullanılır. Voltaj referansları performans açısından büyük farklılıklar gösterir; bir bilgisayar güç kaynağı için bir regülatör, değerini yalnızca nominal değerin yüzde birkaçında tutabilirken, laboratuvar voltaj standartları milyonda parça olarak ölçülen hassasiyetlere ve kararlılığa sahiptir .

Metrolojide

En eski voltaj referansları veya standartları , hala bazı laboratuvar ve kalibrasyon uygulamalarında kullanılan Clark hücresi ve Weston hücresi gibi ıslak kimyasal hücrelerdi .

Metrolojide kullanılan laboratuar sınıfı Zener diyot ikincil katı hal voltaj standartları , yılda yaklaşık 1 milyonda bir sapma ile oluşturulabilir.

" Geleneksel " voltun değeri şimdi , Josephson voltaj standardı olan milyarda 1 parça veya daha iyi bir doğrulukta voltaj elde etmek için Josephson Etkisini kullanan süper iletken entegre devreler tarafından korunmaktadır . "Süperiletken tünellemede olası yeni etkiler" başlıklı makale Brian David Josephson tarafından 1962'de yayınlandı ve Josephson'a 1973'te Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı.

Eskiden cıva piller , özellikle fotografik ışık ölçerler gibi taşınabilir cihazlarda uygun voltaj referansı olarak çok kullanılırdı ; cıva piller, kullanım ömürleri boyunca çok kararlı bir boşalma voltajına sahipti.

Katı hal cihazları

Herhangi bir yarı iletken diyot , bazen bir voltaj referansı olarak kullanılan etkili bir "diz" voltajı veren üstel bir voltaj / akım karakteristiğine sahiptir. Bu voltaj, germanyum diyotlar için 0,3 V ile belirli ışık yayan diyotlar için yaklaşık 3 volt arasında değişir . Bu cihazlar, onları sıcaklık ölçümü için veya analog devrelerdeki önyargıyı telafi etmek için yararlı kılan güçlü bir sıcaklık bağımlılığına sahiptir .

Zener diyotları , çoğu elektronik cihaz için yararlı olan, orta düzeyde kararlılık ve doğrulukta bir referans voltajı sağlamak için sıklıkla kullanılır. Bir çığ diyotu , bir akım aralığında benzer bir kararlı voltaj gösterir. Bu tipteki en kararlı diyotlar, bir Zener diyotun bir ileri diyot ile seri olarak yerleştirilmesiyle sıcaklığı dengeleyerek yapılır; bu tür diyotlar iki uçlu cihazlar olarak yapılır, örneğin 7,5 mA'da 6,2 V genel voltaj düşüşüne sahip 1N821 serisi, ancak bazen entegre devrelere de dahil edilir.

Entegre devrelerde kullanılan en yaygın voltaj referans devresi, bant aralığı voltaj referansıdır . Bir bant aralığı (genellikle sadece bir 'bant aralığı' da denir) merkezli referans, bir diyot boyunca geliştirilen voltaj, farklı akım yoğunluklarında eğimli iki çift kutuplu bağlantı yerleri arasındaki voltaj farkının bir çoklu ekleme analog devrelere kullanır. Diyot voltajı negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (yani artan sıcaklıkla azalır) ve bağlantı voltajı farkı pozitif bir sıcaklık katsayısına sahiptir. Bu katsayıları birbirini götürmek için gereken orana eklendiğinde, ortaya çıkan sabit değer, yarı iletkenin bant aralığı voltajına eşit bir voltajdır. Olarak silikon , bu 1.25 V yaklaşık olarak gömülü-Zener referansları da düşük gürültü seviyeleri temin, ancak birçok pille çalışan cihazlarda kullanılamaz olan yüksek işletim voltajını gerektirebilir.

Gaz dolu cihazlar

Gaz deşarjını sürdürmek için gereken voltaj nispeten sabit olduğundan , gazla doldurulmuş tüpler ve neon lambalar da voltaj referansı olarak kullanılmıştır . Örneğin, popüler RCA 991 " Voltaj düzenleyici tüp ", 87 voltta yanan ve ardından deşarj yolunda 48-67 volt tutan bir NE-16 neon lambadır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Manfred Kochsiek, Michael Gläser, Handbook of Metrology , Wiley-VCH, 2010 ISBN   3-527-40666-2 s. 289
  2. ^ RCA 991 Voltaj Regülatörü tüpü veri sayfası

Dış bağlantılar