在各种传感器应用中,模数转换(ADC)和信号放大等关键环节都依赖于稳定而精确的参考电压源。电压基准源的品质直接决定了系统整体的测量精度、稳定性以及长期可靠性。
圣邦微电子(SG Micro)作为国内模拟芯片领先企业,已推出多个系列高精度电压基准源,广泛服务于工业控制、医疗仪器、环境监测、智能传感、汽车电子等多个场景。
一、电压基准源的基本功能
电压基准源主要用于提供恒定、不随温度、电源电压或时间变化而漂移的基准电压,其主要用途包括:
为ADC提供参考电压,确保数模转换精度;
为比较器等模拟电路提供稳定电平;
为运放电路设置偏置或设定阈值;
在传感器系统中作为基准电压用于测量校准。
二、圣邦微电压基准产品特点
圣邦微的电压基准源主要分为带隙基准源和高精度激光修调型基准源,代表产品包括SGM4041、SGM4044、SGM2019系列等。
1. 高初始精度
产品出厂时误差小于±0.2%,可直接应用于高精度ADC系统;
有助于传感器输出信号一致性。
2. 极低温度漂移
温度系数低至20ppm/°C,适应工业环境(-40℃~125℃)下长期稳定工作;
对于热源附近的传感器尤为关键,如热电偶、温湿度传感器。
3. 低输出噪声
降低测量误差,提高系统信噪比(SNR);
在模拟前端信号处理中,提高整体系统分辨率。
4. 低功耗与宽电压范围
工作电流小于100μA,支持2V~15V宽压工作;
适用于电池供电与低压物联网传感设备。
5. 封装灵活
提供SOT23、TO-92等多种封装,可满足不同布局与散热需求;
小封装适合穿戴与便携设备,TO封装适合对热稳定性要求高的场合。
三、在传感器应用中的典型场景
1. 温度与湿度传感器
通过提供稳定的参考电压,确保ADC在不同环境温度下仍可精准转换采集信号,提高测量线性度与重复性。
2. 气体与压力传感器
在MEMS传感器中,SGM4044等基准源产品确保放大电路工作点稳定,避免信号放大误差与零点漂移。
3. 工业仪表与自动化采集系统
如PLC中的模拟量模块,使用电压基准源为通道采集芯片或多路ADC提供精密参考,确保每通道采样结果一致。
4. 可穿戴医疗监测设备
在如血糖仪、心电监测仪中,基准源帮助维持小信号采样电路精度,特别在低功耗、轻量化产品中作用关键。
四、与国外品牌的对比优势
圣邦微的电压基准产品在性能指标上已可对标TI(REF系列)、Analog Devices(ADR系列)、ON Semi(TL系列)等产品,并具备如下替代优势:
国产供应链稳定,交期可控;
价格更具竞争力,适合大批量商用项目;
提供原厂FAE技术支持,缩短开发周期;
在多个国产传感器平台(如汉威科技、敏芯微、艾罗德)中实现稳定量产替代。
五、未来发展方向
圣邦微正在持续优化电压基准产品,开发更低温漂(<10ppm/°C)、更低噪声、更小封装的下一代基准芯片,未来将支持:
数字可调输出;
多通道输出;
集成温度补偿功能;
更高抗干扰设计,适应电磁复杂工业场景。
这将进一步拓展其在智能传感、工业自动化、边缘计算模组等前沿应用中的布局。