一个很精妙的高精度电压基准电路

先上图，图中的431也可以是其他基准源(例如LT1004等）甚至可以是一个简单的稳压二极管。当需要解释的时候，这个电路不是我原来的，我不知道作者是谁。偶然看到后，我分析了一下，觉得设计很精致。工作在实际使用中也很稳定，所以与您分享。

大家都用过电压基准芯片吗？例如，最常见的431串连接到电阻VCC和地之间可获得2.495V基准电压。虽然很简单，但我们在实际使用中肯定会遇到这样的情况，即如果电源电压发生变化，那么431输出的基准电压也会在很小的范围内浮动。这种浮动尺寸受431生产工艺的影响很大。大多数时候，由于这种浮动范围很小，你可以忽略它，但在对基准源稳定性要求较高的情况下。一般的解决方案是使用更高精度的基准芯片，如上述LT1004；或进行预稳压，即使用线性稳压器件，如78XX此类稳压器首先获得相对稳定的电压供电基准芯片。

那有没有第三种方法呢，那就是本文开头提供的电路了。即利用运放获得一个稳定的恒流源给基准芯片供电。具体怎么实现的，我们来分析一下。

首先，刚上电的时候，运放输出端肯定是没有电流输出的。此时，431尚未启动，对地表现为断路。由于电阻R7的存在运放的非反相输入端获得了一个初始电压（理想情况下此电压应该等于VCC，由于后续电路的影响可能达不到，但肯定会使输出电流开始），电压高于反向输入电压（反向输出电流初始为0），因此输出电流开始，431两端电压开始升高，直至431正常启动。此时，由于存在431，非反相输入端电压恒定为2.495V。根据运输特性，由于非反向输入端的电压等于非反向输入端，运输将尽最大努力确保反向输入端的电压R5和R6.输出输出电压为2.495/R5 * (R5 R6) = 3.86V能满足要求。此时，该电路已稳定，431的工作电流为(VCC-2.495)/R7 (3.86-2.495)/R4，因为R7电阻值巨大，可以认为431工作电流=(3.86-2.495)/R4=0.002A即2mA，手册上推荐的最佳值。

然后我们来看看VCC电压波动时会发生什么？还是因为R根据上述计算公式，7是电阻值巨大的电阻，VCC每变化1V，431工作电流变化1/R7 = 0.0000005A=0.5uA。连1微安都不到。所以除非VCC电压变化数百V，否则对431工作电流影响不大。431永远工作在2mA在恒定电流中，任VCC如何变化，都不会发生改变。确保其能够始终输出稳定的参考电压。