¿Qué es un Circuito Integrado de Referencia?
Un circuito integrado de referencia es un componente electrónico que emite una tensión estable como punto de referencia para el funcionamiento de otros circuitos electrónicos. Estos componentes también son conocidos como circuitos de referencia o fuentes de tensión de referencia.
La efectividad de un circuito integrado de referencia se mide por su precisión inicial al proporcionar la tensión de referencia de salida, su resistencia a variaciones en la tensión de alimentación, conocida como regulación de línea, su capacidad de mantener la estabilidad ante cambios en la carga, denominada regulación de carga, su respuesta frente a las fluctuaciones de temperatura ambiente, llamada deriva de temperatura, y su aptitud para mantener su precisión a lo largo del tiempo, conocida como deriva a largo plazo. Esta última es esencial para asegurar una salida de tensión estable y altamente precisa en el rango de ppm (partes por millón), equivalente a 0.0001%.
Usos de los Circuitos Integrados de Referencia
Los CI de referencia se utilizan en una gran variedad de circuitos electrónicos que requieren una tensión de referencia. En los circuitos de control de la fuente de alimentación, la tensión de salida se controla para que permanezca constante comparándola con una tensión de referencia; en los convertidores AD y DA, la tensión de entrada se convierte en una salida adecuada comparándola con una tensión de referencia. En los detectores de tensión, la decisión de detección se toma comparándola con una tensión de referencia.
El rendimiento de estos circuitos electrónicos depende, por tanto, del rendimiento del circuito integrado de referencia. Los CI de referencia de alta precisión son especialmente necesarios en los campos de la ciencia, la medicina, la automoción, el ejército, la aeronáutica y el espacio.
Principio del Circuito Integrados de Referencia
Existen dos tipos de configuraciones de CI de referencia: en derivación y en serie.
El tipo derivación consta de dos terminales, la salida de referencia y tierra, y se controla para mantener una caída de tensión constante independientemente de la corriente que fluya entre los dos terminales. Cuando se utiliza, el circuito integrado se conecta en paralelo a la carga y se conecta una resistencia externa entre la fuente de alimentación y la salida de referencia. La corriente que fluye a través del CI fluctúa con los cambios en la tensión de alimentación y la carga, pero la tensión en la salida de referencia se mantiene constante por el control del CI.
El tipo serie consta de tres terminales (entrada de alimentación, salida de referencia y tierra) y, cuando se utiliza, el CI se conecta en serie entre la fuente de alimentación y la carga. La salida de referencia se controla para mantener una tensión constante variando la resistencia interna del CI en respuesta a las variaciones de la tensión de alimentación o de la carga.
El método más utilizado hoy en día es la referencia de banda prohibida. Al hacer coincidir una tensión con un coeficiente de temperatura positivo con una tensión con un coeficiente de temperatura negativo, se puede mantener una salida de tensión estable a lo largo de las variaciones de temperatura.
Cuando se utiliza un circuito integrado de referencia, es necesario seleccionar uno adecuado que proporcione el rendimiento requerido para la aplicación, no sólo en términos de precisión y estabilidad, sino también en términos de tiempo de establecimiento de arranque y características de ruido.