100V的产生办法
100V的电压较高，很难有一个现成的100V基准。
要产生100V的输出，一般都要具备至少120V的电源（含合计）。用脉冲、电感等从低压得到高压的方法不推荐。
如何得到精确稳定的100V呢？常见就是串联法和电阻（+运放）升压法。
电阻升压法
这个方法与常见的7转10类似，也是电阻串采样，运放放大+输出。
基于的基准，可以是7V，也可以是10V，但最好是7V的原始基准，10V已经被升压一次了。
采样电阻，可以用塑料块统计，也可以用金封统计，也可以用别的，但电阻往往是最影响性能的。
运放，由于难于找到高压的，因此一般采用三极管扩压法。
这种方法的优势是电路简单、节省成本，但升压后的100V不会好于原始的基准，而且其性能大部分取决于升压电阻串。
AN-86里面有一个电路，是一个“程控的”电阻升压电路，可供参考，其中红色下划线的就是分压电阻串：
电阻串用了Vishay 的VHP100，当然非常好，成本也很高，LTC1152性能也很强（RR稳零），运放后面的一大堆东西就是扩压的，上下对称。
Q1及三个电阻（50k、510、330）接成一个共射反向电压-电流变换器，每伏大约25uA；Q3接成射随；Q5、1k、27提供过流保护（运放的常规做法）；1M和1N4148用于减少交越失真。
当然，这是个双向的、任意电压输出，因此用了反相器法。反相放大的方式不太适合单一的100V，否则需要负的10V了。单一100V可以改成同向放大。
再看一下Fluke 335D的框图：
里面有个公式我重新写一下：
Eout = Rsample * (Emaster / Rrange)
其中后面括号里面的就是15V的主基准加到Range Cal电阻上流过的电流，这就是设定电流，在100V档时，这个电阻是150k，因此电流0.1mA为固定，该电流也完全流过Sample String（取样电阻串，也就是前面板操作的7个旋钮，范围是0到1M），所以输出电压就与这个电阻串成正比，范围从0V到100V。当档位改换成1000V的时候，改电流变成1mA（电阻15k），因此电压可调范围就是0-1000V了。
电阻升压法性能分析：
长期稳定性 = 基准的长期稳定性 + 采样电阻串的长期稳定性
其中运放、热电等，一般可以忽略，就不再体现。
例如基准2ppm/年，电阻串3ppm/年，则100V基准为5ppm/年（不考虑抵消问题）
如果采用VHP之类的金封，那么100V的年稳有望做到3ppm之内；
温漂的公式也是一样的：
温漂 = 基准的温漂 + 采样电阻串的温漂
采用超级基准的话，温漂可以做到0.05ppm/K，电阻串需要仔细选择和匹配后才能达到类似的指标。
另外还有噪音：
噪音=基准的噪音+运放的噪音
电阻的噪音很小可以忽略，超级基准的噪音大约0.2ppm，其它优质基准大约0.6ppm，运放的噪音如果选自稳零的话大约0.1ppm，合计0.3ppm到0.7ppm。
串联法
串联方法，具体看起来，也有稍微不同的几小类：
1、二端简单稳压管串联
比如用2DW7C，或者1N829。
非常简单，体积小，性能差，不好微调。另外，这些管子也不是很便宜，除非用普通稳压管，但那样性能太差了。
2、三端并联稳压IC接成二端进行串联
比如用TL431，电流1mA即可，老化参数不清楚，温漂能做到15ppm/C之内。
很简单，价格也不贵（本来TL431非常便宜但需要40个串联），体积小，可以微调。
3、二端优质稳压IC
可以采用上面提到的LT1021-10、LT1031、LM369等，具有电路简单、性能优良、可以微调等特点。
以上的所谓简单，是因为可以把所有的管子都串联起来，统一用一个恒流源供电。另外，这些串联方法都具有输出不怕短路的天然特点。
4、三端优质稳压IC
也就是串联型稳压IC，常见的很多，例如AD587、AD588、REF102。
一般用10V10个串联，但每一个都需要自己的独立的隔离的电源，因此比较麻烦。另外，这种方式的短路保护不太好办。性能上当然还是不错的。
5、超级基准串联
这是能想到的最好的100V，用14个超级基准，每个平均7.143V，需要独立供电。
串联法的性能，一般是非常好的。原因之一是直接用基准输出，原因之二是多个具有统计效果，噪音下降为根号N分之一（N为串联数量），长期稳定性和温漂也因为抵消的原因可以降低。
长期稳定性，大约为单个基准的1/2
温漂，大约为单个基准的1/2甚至1/3
噪音，大约为单个基准的1/3
可见，串联法能可以得到相当好的性能。当然，串联方法也有自己的弱点，比如输出电流小、负载调整率不高。 |
发表于 2011-8-13 12:18:34
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楼主
发表于 2011-8-13 12:25:46
发表于 2011-8-13 12:25:51
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