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LM2954 发布时间 时间:2025/12/27 7:54:54 查看 阅读:14

LM2954是一款由德州仪器(Texas Instruments)生产的高精度、低功耗的双电压基准芯片,专为需要稳定参考电压的精密模拟电路设计。该器件内部集成了两个独立的电压基准源,分别提供2.5V和1.234V的输出电压,适用于多种模拟信号处理应用,如数据转换器(ADC/DAC)、传感器信号调理、电源监控以及精密测量设备。LM2954采用先进的带隙基准技术,确保在整个工作温度范围和长时间使用中保持出色的电压稳定性和低温度漂移。其设计注重长期可靠性和高精度,适合在工业、汽车、通信和测试测量等对稳定性要求较高的领域中使用。该芯片具有宽输入电压范围,支持从5V到40V的供电,能够适应不同的系统电源环境,并通过内部稳压结构为基准核心提供稳定的工作条件。封装形式通常为TO-99金属罐封装或SOIC等小型表面贴装封装,便于在紧凑型电路板上布局并具备良好的热稳定性。

参数

型号:LM2954
  制造商:Texas Instruments
  类型:双电压基准源
  基准电压1:2.5V ±0.5%
  基准电压2:1.234V ±0.5%
  初始精度:±0.5%
  温度系数:10 ppm/°C(典型值)
  工作温度范围:-40°C 至 +125°C
  输入电压范围:5V 至 40V
  静态电流:约1.2mA
  输出电流能力:±10mA(驱动能力较强)
  长期稳定性:20 ppm/年
  噪声(0.1Hz 至 10Hz):8μVpp(2.5V输出)
  封装形式:TO-99, SOIC-8

特性

LM2954的核心特性之一是其双基准电压输出能力,集成了2.5V和1.234V两个高精度电压基准,满足不同电路模块的需求。例如,2.5V常用于ADC或DAC的参考电压,而1.234V则可作为其他精密比较器或放大器的偏置源。这种集成化设计减少了外部元件数量,提高了系统可靠性,并节省了PCB空间。该芯片采用先进的曲率补偿带隙基准技术,有效降低了传统带隙基准中存在的非线性温度响应问题,从而实现了极低的温度系数,典型值仅为10 ppm/°C,在整个-40°C至+125°C的工作温度范围内保持高度稳定的输出电压。
  另一个关键特性是其宽输入电压范围,支持从5V到40V的直流供电,使得LM2954可以兼容多种电源系统,包括工业控制系统中的高压总线供电环境。内部集成的高压稳压电路确保即使输入电压波动较大,基准核心仍能工作在恒定电压下,避免输入变化对输出精度造成影响。此外,该器件具有较低的静态电流消耗(约1.2mA),在保证高性能的同时兼顾能效,适用于对功耗有一定要求的应用场景。
  LM2954还具备较强的输出驱动能力,每个基准输出均可提供高达±10mA的负载电流,无需额外缓冲即可直接驱动多个下游电路,如运算放大器、比较器或多路数据转换器。这一特性显著增强了系统的灵活性和集成度。其长期稳定性指标为20 ppm/年,意味着在多年使用后电压漂移依然极小,适合用于要求长期校准稳定性的高端仪器仪表中。噪声性能方面,0.1Hz至10Hz频段内的峰峰值噪声仅为8μVpp(针对2.5V输出),有助于提升高分辨率ADC系统的信噪比和有效位数(ENOB)。
  该芯片还具备良好的瞬态响应能力和电源抑制比(PSRR),能够在输入电压快速变化时维持输出电压的稳定。内置的过温保护和短路保护机制进一步提升了器件的鲁棒性。TO-99金属封装不仅提供了优异的热传导性能,还有助于减少热应力引起的漂移,提高长期可靠性。综合来看,LM2954凭借其双基准输出、高精度、低噪声、强驱动能力和宽电压适应性,成为精密模拟系统中理想的基准解决方案。

应用

LM2954广泛应用于需要高精度电压参考的各种电子系统中。在数据采集系统和模数转换器(ADC)前端电路中,它常被用作主参考电压源,尤其是当系统需要同时支持不同量程或多种传感器接口时,其双基准输出优势尤为突出。例如,在工业PLC模块中,2.5V基准可用于16位或更高分辨率ADC的参考,而1.234V可为电流环接收器提供偏置电压。在精密测量仪器如数字万用表、示波器和源测量单元(SMU)中,LM2954的低漂移和高稳定性确保了测量结果的重复性和准确性。
  在传感器信号调理电路中,许多桥式传感器(如压力、称重传感器)需要精确激励电压,LM2954可作为激励源或放大器参考点,提升整体测量精度。在电源管理系统中,它可以为电压监控电路、电池管理单元(BMU)或冗余电源切换逻辑提供可靠的阈值参考。此外,在通信设备中,特别是在高速数据转换器(如RF收发器中的DAC)前端,稳定的参考电压对于保持信号完整性至关重要,LM2954能够满足这类高频、高动态范围系统的要求。
  汽车电子领域也是其重要应用场景之一,如车载ADAS传感器模块、电机控制单元(ECU)中的模拟采样电路等,得益于其宽温度范围和高可靠性,能够在恶劣环境下稳定运行。科研和测试设备中也常见该器件的身影,用于构建标准信号源、校准装置或自动化测试平台。总之,凡是需要长期稳定、低噪声、高精度参考电压的场合,LM2954都是一个值得信赖的选择。

替代型号

REF2954
  ADR4525, ADR4512(组合使用)
  LTZ1000(更高精度,但需外部电路)

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