LM331中的参考电压源

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一、前言

  LM331是一款经典的 V-F 转换电路，它内部具有一个 1.9V 的参考电压源。下面测试一下这个参考电压源的基本特性。为之后正确应用它提供实验基础。

二、测试稳压源

  在面包板上搭建测试电路。使用一个 QR10 可编程电阻箱作为参考电源的外部电阻。测试 在不同电阻负载 下，LM331的参考电压。首先，在工作电源5V情况下进行测量。通过编程，测试负载电阻从 1k欧姆到1M 欧姆之内，参考电压的大小。

  测量从1k欧姆到1M欧姆对应的输出电压。可以看到除了第一数据点之外，其他电阻对应的输出电压都是1.9V左右。负载电阻从1k欧姆变化到 2k欧姆，输出电压线性上升，这说明，该端口对外似乎是一个恒流源。当电阻增加到3k欧姆之后，端口电压达到了1.9V时，输出电压变稳定在1.9V左右。负载电阻在4k欧姆到10k欧姆之间，输出电压 上下变化了大约 2mV左右。对应电压变化为 千分之一。输出电阻从5k欧姆到50k欧姆之间，电压不是单调变化，波动范围也在2mV左右。重新测量一次，对比两次结果，可以看到电压的波动是可以重复的。也说明测量数据比较准确。

▲ 图1.2.1 从1k到1M变化输出电压

▲ 图1.2.2 电阻与电压（1k-2k）

▲ 图1.2.3 从1K变化到5K

▲ 图1.2.4 不同电阻对应的输出电压（4k到10k）

▲ 图1.2.5 不同电阻对应的输出电压（5k到50k）

▲ 图1.2.7 对比两次测量结果

三、工作电压

  根据 LM331的数据手册，可以知道他的工作电压范围从 4V 一直到 4V。下面测试一下在不同的工作电源电压下，输出的参考电压的变化。

  从测量结果来看，随着工作电压从4V逐步上升到32V，参考电压也大体上单调上升。请注意，最后一小段的电压下降，有可能与在测量过程中，测量面板上的一个电解电容突然击穿造成电解液外溢有关系。

▲ 图1.3.1 不同工作电压与参考电压

  测量工作电压从3V变化到5V，试想它是否可以用于3.3V单片机系统当做 参考电压源。很可惜，在3.3V下，测量的LM331输出为0V. 这说明它只能应用在5V的电路系统中。

▲ 图1.3.2 从3V变化到5V对应的输出电压

四、温度的稳定

  下面定性测量一下 LM331参考电压的温度特性。使用热风枪与制冷喷剂对芯片加热和降温。测量温度变化对参考电压的影响。这是在测量 2分钟之内，LM331温度变化所引起的输出电压变化曲线。在开始，使用热缩管热风枪加热芯，温度升高较低，芯片输出电压上升了大约 0.5mV。在一分钟的时候，使用350度的热风枪加热芯片，温度急剧上升，引起的输出电压也产生了较大的变化。可以看到芯片参考电压的温度变化系数是正的。后面使用了制冷剂冷却芯片。输出电压急剧下降。由此，大体反应了 LM331的参考电压的温度特性。在普通的室温变化范围内，LM331的输出电压变化在 0.5mV范围之内。应该能够满足 12bit ADC 参考电压的要求。

※总  结 ※

  本文对于LM331中的参考电压源特性进行测试。在第二管脚输出参考电压，外部需要连接不小于3.5k欧姆的负载电阻。参考电压源具有正的温度系数。

参考资料

[1]

LM331的基本功能 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/138246563

[2]

LM331震荡居然稳定了 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/138321695

[3]

LM331内部电流镜和恒压源 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/138336801

热风焊台的使用方法与技巧

热风焊台是一种常用于电子焊接的手动工具，通过给焊料(通常是指锡丝)供热，使其熔化,从而达到焊接或分开电子元器件的目的。热风焊台主要由气泵、线性电路板、气流稳定器、外壳、手柄组件和风枪组成。正确的掌握其使用方法可以大大地提高工作效率，如果使用不当则可能会烧毁整个电路板。热风焊台外形如下图所示。

一、热风焊台使用前必知

1、使用前，必须仔细阅读使用说明。

2、使用前，必须接好地线，以备泄放静电。

3、焊台的前端网孔通电时不得接触金属导体，这样做会导致发热体损坏甚至使人体触电发生危险。

4、电源开关打开后，根据需要选择不同的风嘴和吸锡针，将热风焊台的温度旋钮 (HEATER)和风速旋钮(AIRCAPACITY)调节好，一般温度调节在3挡或4挡，风力调节在4挡即可。用户可以根据实际情况自己设定，但温度和风力不宜太大，以免将芯片或部件烧坏，待预热温度达到所需温度时即可使用。

5、在安装新的芯片的过程中总会有暂时不使用热风焊台时，此时可将热风温度旋钮调至中间位置，将热风风力旋钮调至较小状态。再次使用时恢复即可。如果一直保持着高温状态很费电，也很危险。如果关断电源又会造成很大的麻烦。

6、注意风枪口与拆焊的距离，在使用热风焊台拆卸或焊接某一个部件时，不要直接将风口放在要拆焊的部件，以免温度火热，将要拆焊的部件烧坏。

7、使用结束要注意冷却机身，关电后不要迅速拔掉电源。等待发热管吹出的短暂冷风结束，以免影响焊台使用寿命。

8、静置时，要把手柄放在支架上面，防止意外发生。

二、热风焊台的使用方法

用热风焊台拆焊元器件的方法如下：

根据实际情况旋转热风焊台的风速和温度挡位，切记温度和风力不宜太大，以免 将芯片或部件烧毁。一般将温度选择在3挡，风力调节在4挡。

1、插好电源，打开开关。

2、将风枪嘴对准要拆焊的芯片上方2〜3cm处。沿着芯片的周围焊点来均匀加热，当锡点自动熔解后，用镣子就可以将芯片取下。

3、将新芯片对准要焊接的部位放好。并注意针脚是否对准，以及各功能区是否放正确，以免出现反接。使用热风焊台对其焊点部位加热，直到芯片与焊接部位接触完好。

4、为了确保焊点部位与主板接触良好，焊接完毕用电烙铁对虚焊处进行补焊，并将短路处分开。

三、吹焊贴片元器件的方法

电路板中小贴片元件主要包括贴片电阻，贴片电容，贴片电感及贴片晶体管等。在吹焊这些小贴片元器件时一定要掌握好风量，风速和气流的方向。如果操作不当很容易将其吹坏。

操作方法如下：

1、首先将热风焊台的温度调至2〜3挡，风速调至1〜2挡，打开电源开关。如下图所示，温度调为3挡，风速调为2挡。

2、温度和气流稳定后，用镶子夹住小贴片元件，将热风枪垂直对准小贴片元件高度为2〜3cm。在小贴片元件的上方向均匀加热，元件周围的焊锡壻化后，用镶子将其取下即可，如图所示。

在焊接时按照下面的方法进行操作：

1、首先将热风焊台的温度调至2〜3挡，风速调至1〜2挡，打开电源开关。温度调为3挡，风速调为2挡。

2、用镶子夹着新的小贴片元件，将元器件的引脚蘸少许焊锡膏。

3、将待焊器件放在焊接位置，引脚的位置一定要放准。将热风枪垂直对准小贴片均匀对其进行加热，待焊锡熔化后停止加热。

4、用电烙铁给其补焊，并排出短路的点。

四、吹焊贴片集成电路的方法

用热风枪吹焊贴片集成电路时，首先应在芯片的表面涂放适量的助焊剂，这样既可防止干吹，又能帮助芯片底部的焊点均匀熔化。

1、在芯片的表面涂放适量的助焊剂。

2、首先将热风焊台的温度调节至5挡，风速调节至4挡，然后打开热风焊台的电源开关。

3、待温度和气流稳定后，用热风焊台对着元器件各排引脚均匀加热10〜20s后，待底部的锡珠完全熔解，用镶子夹住贴片元器件，摇动几下即可将其取下。

4、如果电路板上的焊锡底不平，可以用电烙铁蘸少许松香，将其刮平。

焊接贴片集成电路时按照下面的方法进行操作：

1、首先将热风焊台的温度调节至5挡，风速调节至4挡，然后打开热风焊台的电源开关。

2、用镶子夹着新的贴片集成电路，将元器件的各引脚蘸少许焊锡膏。将贴片集成电 路放在焊接位置，各引脚一定要放对位置，用镶子按紧，如下图所示。

3、用热风枪垂直对着贴片元器件均匀加热，焊锡熔化后，停止对其加热。关闭焊台 的开关。冷却后才可拔掉电源。

4、焊接完毕后需检査是否存在虚焊或短路的引脚，用电烙铁对其补焊并排除短路点。

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