仅需一只管脚的电流MV极LED功率低基准电压功耗电压基准

　　电源轨一般用于为微控制器的电压基准源供电。在功率关键的电池供电应用中，即使持续数10s的毫安级电流也是被禁止的。这种情况下，需要增加一个用于控制基准电压通断的管脚。通过与电压基准源并联一个0.1μF电容，并使用一个可从本设计实例在线版上的简单软件，只需要一个管脚就可以同时完成基准电压的供电与读取任务。
 

图1，一个电压基准与一只电容为微控制器提供一个基准电压。

　　当如图1连接电压基准时，软件将Microchip公司PIC芯片的VREF（基准电压）管脚配置成一个开关导通的输出端。经过约300μs后，电容上的电压稳在1.225V.

　　基准电压是指传感器置于0℃的温场（冰水混合物），在通以工作电流（100μA）的条件下，传感器上的电压值。实际上就是0点电压。其表示符号为V（0），该值出厂时标定，由于传感器的温度系数S相同，则只要知道基准电压值V（0），即可求知任何温度点上的传感器电压值，而不必对传感器进行分度。电压基准与系统有关。在要求测量的应用场合，其准确度受使用基准值的准确度的限制。但是在许多系统中稳定性和重复性比更重要；而在有些数据采集系统中电压基准的长期准确度几乎完全不重要，但是如果从有噪声的系统电源中派生基准就会引起误差。

　　ZXRE4041上电时存在着一个初始过冲。然后，该管脚被配置为一个ADC基准电压源的模拟输入。当ZXRE4041断电时，在下一个50μs中，基准电压会快速掉落20mV.有了0.1μF电容，因为有泄漏，电压会在2ms时间上缓慢跌落60mV.虽然这个延迟是指数性的，但速率很低，从实用角度说，可以认为在这个短的时间窗口内它是线性的。

　　ADC,Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模拟/数字转换器。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。模/数转换器可以实现这个功能，在各种不同的产品中都可以找到它的身影。

　　另外还要考虑到，在转换期间，ADC会通过10kΩ电阻消耗电流，造成压降。虽然Microchip公司并未在自己的文档中给出这个压降的特性，但通过对多款器件80mV压降的测试，得到了一个6.67μA的计算电流值。采用传统的内部4MHz时钟，并将ADC振荡时钟频率除以16,用于工作电压的运行，变换要用45μs.这个动作略微消耗了电容电量，但这种消耗大约只有2mV或3mV.用初始瓦秒减去用掉的瓦秒，就得到了较低的值。从初始稳态的1.225V减去这些固定、可重复的损耗，就得到了一个新的基准电压，即1.225VREF–0.02V关机压降–0.080 IR降=1.145V.

　　用75μs做模数转换、存储数值，并在另外一个通道设置下一个转换，11次转换就可以得到低至22.5mV的一个基准电压，即：10×75μs×（60mV/2000μs）。与次转换的结果相比，误差只有1.9%.

　　LED（Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W（2010年）。

　　如果你只需要为某种消费产品提供一个适当的电压，例如低电池电压警告，则可以用一支LED,而不必用ZXRE4041.只要将R1的值改为300Ω，就能提供足以点亮LED的电流。虽然LED没有专用电压基准芯片的温度稳定性，但对应用来说这种变动是能够接受的，因为大多数消费产品的使用都在人类的舒适范围内。如果LED已是系统中的一个组成部分，则电压基准的成本就只剩下软件了。采用这种技巧，现在可以用LED提供状态指示灯、光电探测器和电压基准功能，只需要用软件重新配置变动，就可以进入一种零功率状态。