如今，過去笨重笨重的設備變得輕巧便攜。我在個人電子產品中親眼目睹了這一點：手機曾經又重又慢；它們現(xiàn)在纖薄、快速并且電池壽命越來越長。

我也親眼目睹了個人醫(yī)療保健領域的這一趨勢?，F(xiàn)在無需去看醫(yī)生就可以檢查生命體征，部分原因是解決方案尺寸越來越小，而且設備（例如手掌中的血糖監(jiān)測器）的功耗越來越低。血糖監(jiān)測儀正在經歷低功耗和更長電池壽命的增長趨勢，這使用戶能夠擁有響應迅速的身體重要測量設備。

血糖監(jiān)測儀是一種功耗極低的設備，并試圖將靜態(tài)電流 (Iq) 推到可能的最低限度，因為它們必須能夠在同一個電池（通常是輕巧的 3V 紐扣電池）上進行至少 1,000 次測試。隨著血糖監(jiān)測儀開始更多地與藍牙® 和其他無線連接（如圖 1 所示）連接，達到可以處理 1,000 次測試的電池壽命已成為一個問題。這是因為無線連接的增加反過來會增加功耗并降低電池壽命，并增加對多個紐扣電池 (220mAh) 甚至 AAA 電池 (1,000mAh) 的需求，這會增加尺寸和重量。

圖1：血糖監(jiān)測系統(tǒng)圖

解鎖更高的準確性

隨著系統(tǒng)功率的降低，保持高精度可能會成為一項挑戰(zhàn)，因此確保系統(tǒng)精度保持高很重要；提高精度的一種方法是使用外部電壓參考。外部參考電壓通常很實用，因為有多種技術（例如模數轉換器 (ADC) 上的過采樣）可以將參考電壓的要求提高到遠高于典型內部參考電壓所能達到的要求。對電壓參考的增加要求可能是提高初始精度、降低溫度系數、降低噪聲甚至不同電壓參考電平的組合。這些要求通常難以在低功耗應用中實現(xiàn)，但REF3320  REF33xx 系列電壓基準通過提供高精度、低溫度系數和低 Iq 解決了這些問題。

低 Iq 電壓參考

REF3320 是 TI 的低功耗精密電壓基準之一。REF33xx 系列的最大優(yōu)勢是其典型的 3.9μA 低電源電流要求以及在活動時為 ADC 或數模轉換器 (DAC) 提供和吸收高達 5mA 的能力。這使得 REF3320 在系統(tǒng)采樣時對整個系統(tǒng)功耗的影響非常小，如圖 2 所示。

圖 2：總功耗開銷示例（估計百分比）

REF33xx 系列還提供 1.25V（REF3312）和 3.3V（REF3333）之間的低電壓選項，使使用紐扣電池的應用受益。這些輸出電壓通過選擇足夠的電壓參考以利用完整的滿量程信號，為您提供了充分利用 ADC 的靈活性。更高的輸出電壓還使您可以靈活地為依賴 AVDD 作為電壓基準的超低功耗 ADC 供電，例如ADS7042 。

低Iq可能有多種方式

除了 REF33xx 系列之外，TI 的大型低功耗電壓基準產品系列還包括多個選項。對于需要絕對最低功耗進行調節(jié)的某些應用，1.25V REF1112在小型封裝中的典型功耗為 1μA，使其成為 TI 的最低功耗電壓基準。

但是還有更多方法可以節(jié)省電量。一種這樣的方法是使用 REF3425 的使能功能來限制器件處于活動狀態(tài)時的功耗。這是 TI REF3425 的一個特性，它是一款高精度電壓基準，可在關斷模式下實現(xiàn) 2.5μA 的 Iq。還可以使用負載開關來關閉系統(tǒng)的各個部分以降低 Iq，從而進一步降低血糖監(jiān)測器的待機電流。圖 3 顯示了幾種流行的低功耗電壓基準的功耗。 

圖 3：幾個 TI 電壓基準的典型 Iq

1.5mm×1.5mm UQFN 電壓基準

REF3320 或 REF1112 還在連續(xù)采樣低功率監(jiān)測器中大放異彩，例如氣體分析儀、個人輻射探測器和煙霧探測器。這些低功耗應用每分鐘連續(xù)采樣（多達數百個樣本），同時仍保持小電池和外形尺寸。例如，由于輻射探測器的溫度條件惡劣，REF3320 在 -40°C 至 125°C 范圍內具有 30ppm/°C 的低溫漂，可確保在整個溫度范圍內提供準確的參考。此外，REF3320 采用小尺寸 1.5mm x 1.5mm UQFN 封裝，如圖 4 所示。這種小尺寸還使您可以靈活地添加無源元件以進行額外的噪聲過濾，并且體積仍然較小比典型的 SOT23-3 封裝。

圖 4：采用 UQFN 封裝的 REF33xx 系列

不要強迫自己在低系統(tǒng)功耗和高系統(tǒng)精度之間做出選擇，因為可以通過添加低功耗電壓基準（如 REF3320 或 REF1112）來提高 ADC 和 DAC 精度。