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[综合] 电压基准的温漂(ppm/℃)

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发表于 2024-9-27 10:02:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
电压基准的温漂(ppm/℃)

来源于知乎 (zhihu.com)分享


      对于一个基准电压来说,其输出电压值会随着温度变化而偏离其标称电压值,如何量化或者表达这个偏离值?
     首先,想到的一个方法就是电压变化量除以温度变化量来表达温漂:


或者:
上面表达式的意思是:温度每变化了一个单位,电压变化了多少。
有个问题
但是这样表达有一个问题,没有于具体某一个电压基准关联起来,下面举例说明。
假如一个标称值是 10V 的基准电压,温度是 0℃时其输出电压值为9.9999V, 在温度为 100℃时其输出电压为10.0001V, 按照公式1那么其温漂为:


假如一个标称值是 5V 的基准电压,温度是 0℃时其输出电压值为5.9999V, 在温度为 100℃时其输出电压为5.0001V, 按照公式1那么其温漂为:

可以看到按照公式1的定义两个不同标称值的基准电压温漂都是 0.000002V/℃, 但实际上5V 标称值的温漂更大一些,上述表达式没有表达出来。
解决这个问题的办法就是在表达式中引入标称电压值 Vnominal :


按照公式2的定义,对于上面的例子,10V标称值的基准电压温漂就是:


按照公式2的定义,5V 标称值的基准电压温漂就是:


还有问题
如果温漂用上面公式表达,还有个问题,就是小数点后面的0实在是太多了,正常的人,看着眼晕。
解决小数点后零过多的一种方法就是把数值乘以100, 变成类似于 1%、1.45% 这样的表达,但是不幸的是对于我们的例子来说,乘以100后还是有很多个零,那乘以1000变成 ‰ 呢,还是很多个零,乘以一百万吧,最终的温漂表达式为:


对于上面的例子,按照公式3的定义,10V标称值的基准电压的温漂为:

5V标称值的基准电压温漂就是:


从上面的表达式可以很直观的看出 5V标称值的基准电压温漂更大一些。
4ppm/℃的意思就是:温度每变化一摄氏度,电压偏离了其标称电压值的百万分之四。
ppm 英文全称是 Parts Per Million, 就是百万分之一的意思。
下面是一些常用的无单位比例系数:


% (pph)
‰(ppt )
ppm
名称per cent(百分比)mille / mil(千分比)ppm(无)
别称parts per hundred(百分之一)parts per thousand(千分之一)parts per million(百万分之一)
总结
对于一个基准电压来说,温漂 ppm/℃ 指的是温度每变化 1℃ 电压变化了多少,或者说温度每变化 1℃ 电压变化了其标称电压值的多少个百万分之一。

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发表于 2024-9-27 10:42:55 | 显示全部楼层
恒温真有必要?我做了个二合一,一个芯片恒温,一个室温
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 楼主| 发表于 2024-9-27 10:50:02 | 显示全部楼层
wjqok 发表于 2024-9-27 10:42
恒温真有必要?我做了个二合一,一个芯片恒温,一个室温

买个医用恒温箱就够了,能保证-10℃---35℃的变化是可控的,或者说是可监测及可。
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发表于 2024-9-27 11:16:17 | 显示全部楼层
公式太多看不懂
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发表于 2024-10-13 03:16:25 | 显示全部楼层
我新来的,见帖子有点不对劲,再仔细看几遍原来问题是在数据上,少算一位小数点

该是0.2PPM/C°与0.4PP/C°M
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发表于 2024-10-13 14:29:50 | 显示全部楼层
红河螺 发表于 2024-10-13 03:16
我新来的,见帖子有点不对劲,再仔细看几遍原来问题是在数据上,少算一位小数点

该是0.2PPM/C°与0 ...

确实,你算的数值才是对的,不过单位有问题
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发表于 2024-10-14 11:18:02 | 显示全部楼层
linksys123 发表于 2024-10-13 14:29
确实,你算的数值才是对的,不过单位有问题

对哦°C打反了,PPM也被拆开
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 楼主| 发表于 2024-10-14 16:54:04 | 显示全部楼层
红河螺 发表于 2024-10-13 03:16
我新来的,见帖子有点不对劲,再仔细看几遍原来问题是在数据上,少算一位小数点

该是0.2PPM/C°与0 ...

我也是才发现
这篇内容是另一位达人随手写的东西,只是让人简单理解计算方式。
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