lm393工作电压，lm393电源电压范围

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一、简介

手头的高精度参考电压源是从分析仪器上拆下来的。型号为LM399H。有四个引脚，塑料外壳似乎只是绝缘的。外壳边缘有一个突起，可以让您确定引脚的功能。数据表从凸块逆时针方向列出了引脚1-4，下面测试了该参考电压源的功能特性。

2. 测试结果

为了便于测量，使用4 芯扁平电缆将LM399H 连接到4PIN 引脚。这允许您使用面包板进行测量。焊接顺序决定了将使用四个引脚中的哪一个。红色定义第一个引脚。从上到下分别是引脚1、2、3 和4。

根据数据表中定义的功能，引脚1和2之间有一个6.95V齐纳二极管。 4和2之间有一个二极管。 4 和3 之间有一个加热齐纳二极管。 3到1有一个导电环。用数字万用表测量1和2之间的单向导通路径，正向导通电压为0.891V。 4和2之间有一个单向导通二极管。正向导通电压为0.691V。 3号和4号之间还有一条单行街。正向导通电压为0.575V。

测量引脚1 和2 之间的电压波动特性。使用上拉电阻将引脚1 连接到正极电源，并使用万用表和10k 欧姆电阻测量引脚1 和2 之间的电压。电压幅度为6.938V。接下来，通过编程逐渐提高工作电压，并测量引脚1和引脚2的电压变化。

记录工作电压和输出电压曲线。当输入电压超过10V时，输出电压开始稳定在7V左右。在7V至10V之间，输出电压随着输入电压的增加而逐渐增加。在10V 和15V 之间画一条曲线。这个变化看起来相当复杂。随后输出电压的增加应该是由齐纳二极管电流的增加引起的。通过计算该曲线的变化率，我们可以在负载电阻为10k的情况下计算出LM199的动态电阻为2.39。根据LM399 数据表，这是手册中列出的1 欧姆动态电阻的两倍多。

图1.2.1 输入电压和输出电压

图1.2.2 10V输入后输出电压变化

3. 加热电流：接下来，测量内部加热齐纳管的电流特性。将引脚3 连接至工作电源。测量不同工作电压下工作电流的变化。由于稳压二极管本身的工作电流比较小，所以测得的工作电流大部分是加热后的稳压二极管的工作电流。从测量结果来看，只有工作电压超过8.5V时，工作电流才明显增大，说明该加热器件确实是稳压二极管。电流达到最大值后，加热电流随着电压的增加而减小。这说明内部有恒温功能，加热功率恒定，消耗的加热功率也恒定。

图1.3.1 加热电流随电压变化

如果绘制加热条件下不同工作电源电压的稳压输出，它通常与之前单个齐纳二极管的曲线相同。曲线是在10V之后绘制的，但这部分的稳压特性发生了变化。根据该曲线的斜率，可以计算出相应的动态电阻。动态电阻为1.619欧姆，小于不加热时对应的动态电阻。然而，它比数据表中列出的1 欧姆电阻大大约60%。

图1.3.2 输入电压超过10V后对应的输出电压

4. 温度测试1. 无内部加热使用下面的热风枪加热参考电压源，以模拟外部温度变化。 LM399H 的指定工作电源为15V。尚未使用内部恒温加热电路。测试加热过程中的输出电压。加热第一分钟后，温度将升至130C。然后取出热风枪，让其自然冷却。使用DM3058 测量稳压输出。输出电压随着温度升高而变化，加热过程输出电压升高，冷却过程输出电压降低。在此过程中，电压变化了6.5mV。

图1.4.1 热风枪加热和热风枪释放时输出电压的变化

2. 将使用内部加热的LM399H 的内部齐纳加热二极管连接至15V 工作电源。重新测量用热风枪加热时参考电压源对应的电压输出，此时对应参考电压源外部的温度从30变为130。输出是惊人的。可以看出，在整个加热和冷却过程中，输出参考电压的变化不超过0.5mV。因此，LM399H的高性能来自于其内部的恒温功能。

图1.4.2 无内加热的温度变化过程

*总结* 在本文中，我们将测试高精度基准电压源LM399。内部有一个齐纳加热二极管，齐纳二极管的温度可以调节。从测量结果来看，当外部温度从30变化到130时，加上恒定的内部温度后输出电压的变化小于0.5mV。从这个角度来看，内部恒温控制是LM399H能够输出高精度参考电压的关键。然而，该参考电压源的功耗相应地非常高。

图2.1 内部发热对输出电压的影响

参考文献[1]

LM399: https://www.analog.com/cn/products/lm399.html