全网首发测评！看看这个很贵很火的基准电压源到底怎样

在高精度测试与测量系统中，参考源是整个系统的"黄金基准"——一个长期稳定、几乎不发生变化的标准电压源。系统以此作为绝对参考，对ADC、DAC及测量链路进行误差校正，其稳定性直接决定了整体精度与校准维护周期。一旦基准漂移，整个校准体系的准确性也随之崩塌。

本次测评的对象是ADI的ADR1001和TI去年发布的REF80000B1NAJT。ADR1001被誉为当前"地表最强"的电压基准源，前身是传奇的LTZ1000。而REF80000B1NAJT则是一款集成温控的深埋齐纳基准芯片，对标LTZ1000，最大亮点在于无需复杂外围电路即可达到同等性能，极大简化了设计并节约了成本。

ADR1001评估板上电测试

原文链接：https://www.eeworld.com.cn/auDGu9K

首先感谢EEWorld论坛给我本次测评机会，ADR1001 是一款单芯片完全集成、超低漂移、深埋式齐纳精密基准电压源。深埋式齐纳二极管电压基准的原理是通过将击穿PN结深埋在硅片内部，获得一个本质上就低噪声、高稳定的原始电压，再结合精密的温度补偿技术和恒温控制，最终产生一个几乎不随温度、时间和输入电压变化的、接近理想的基准电压。ADR1001特性如下:

1. LTZ1000 级、超稳定、6.6 V、埋入式齐纳基准

2. 片上热调节匹配电阻分压器

3. 精密 5 V 输出 ±0.25%（RISET = 102 Ω，TJ = 70°C）

4. 5 V 输出噪声（0.1 Hz 至 10 Hz）：0.13 ppm p-p

5. 芯片上提供齐纳二极管、热环路运算放大器和缓冲器

6. 输入电压范围：9 V 至 36 V

7. 密封、表面贴装封装、20 端子 LCC

8. 烘干确保超低温度漂移

ADR1001评估板供电非常方便，其供电接口采用USB Type-C，供电方案采用隔离电源进行升压转换，然后采用LT3045超低噪声LDO为ADR1001最终供电，其供电电路原理图与各测试点实际电压如下图所示:

ADR1001的供电电压V+在初始加热状态为8V左右，V+在稳定状态的电压为11V左右，测量波形如下图所示:

下面是对评估板进行USB供电功率检测，本次使用的USB测试仪是正点原子的UT70，测试结果如下图所示:

由于ADR1001评估板设置的内部加热器稳定工作时为70℃，从图中可以看到室温状态下，ADR1001的加热时间约20s左右，加热完成后进入缓慢的进入稳定状态，大约10分钟后ADR1001输出就比较稳定了。

下面是评估板在稳定状态下(上电30分钟以后)进行热成像拍照，拍照时已将亚克力罩取下，板子热成像如下:

从图中可以很清楚看到芯片周围挖空区域内的热岛作用，如果加上亚克力罩，保温效果会更好。

最后对ADR1001评估板的输出电压进行测试，测试万用表为吉时利DMM7510，评估板通过SMA接口与万用表相连,测试时DMM7510已热机超过30分钟，ADR1001上电已超过30分钟，万用表采样率为10PLC，其效果如下图所示:

经过测试可以发现SMA连接比较容易受到干扰，接下来的稳定性测试实验将采用香蕉头直接与万用表连接来减少外界干扰。

ADR1001评估板稳定性测试

原文链接：https://www.eeworld.com.cn/annD44C

本次实验是对ADR1001进行短期稳定性测试，实验从本月10号开始至22号结束，ADR1001评估板上电共计13天约300个小时左右，本次实验使用的万用表为DMM7510，测量速率为10PLC，测量时均已热机1个小时以上。为了避免因不平衡的热电动势 (EMF) 效应而产生不必要的偏移，本次实验评估板使用镀金香蕉头直接与万用表连接，连接效果如下图所示。

接下来是本次实验每日(周末除外)的记录结果:

从实验结果来看，ADR1001在300小时内漂移了10 µV左右，约2ppm，这个和手册数据是基本一致的。对于ADR1001这种级别的电压基准源来说，想要更加稳定的电压基准输出，还是需要更长的时间进行老化测试的。

由于ADR1001属于超级稳定性电压基准源，理论上应该使用8位半万用表测量更加符合实验的严谨性，并且本次实验的实验条件也未能达到恒温恒湿的标准实验测量环境，因此本实验客观来讲还是缺乏一定的精确性。

复制链接（https://www.eeworld.com.cn/annD44C）至浏览器，可观看实验测试的部分视频。

ADR1001评估板高低温测试

原文链接：https://www.eeworld.com.cn/aunvX9O

本次实验进行ADR1001的高低温性能测试，实验测试范围-20℃～+60℃，每10℃一个温度点，每个温度点保持约2小时，实验万用表DMM7150，测量速率10PLC，由于ADR1001评估版要放入高低温箱中，所以本次实验采用SMA进行连接。实验前为了减少高低温箱内环境干扰，对ADR1001评估板进行铝合金外壳设计，设计效果如图所示。

外壳装配:

最终成品效果:

初步测试效果不错:

进行高低温实验测试，将ADR1001评估版放入高低温箱中:

下面直接上测试结果：

通过实验发现ADR1001在-20℃和+60℃时和其他温度点的电压差值比较大，根据手册ADR1001的工作温度应该是在-20℃和+60℃时应该和常温差别不是太大的，不知道是不是我的屏蔽线连接是不是有问题还是我的测试时间太短了。复制链接（https://www.eeworld.com.cn/aunvX9O）至浏览器，观看测试视频。

ADR1001评估板总结

原文链接：https://www.eeworld.com.cn/aO4uzL8

通过对ADR1001的稳定性测试和高低温测试，下面对它进行简单总结。

首先是长期稳定性测试，实验条件和过程见上贴，对实验数据进行折线图绘制如下。

ADR1001 作为 ADI 推出的集成式埋入式齐纳精密电压基准源，依托专属技术与封装设计，在300小时内，室温条件下ADR1001的漂移在2ppm左右，表现还是很出色的。

然后是对ADR1001进行了高低温测试，测试条件和结果见上贴。将结果绘制折线图如下所示。可以发现在-10℃～+50℃范围内，ADR1001温漂表现大约为12ppm，但是在-20℃和60℃时输出和常温相比差异比较大，这个可能和我的实验时间有关系，针对这个异常有时间我会对这两个温度点单独测试验证，并增加电源的功率检测，看看是不是外在因素导致。

总之，ADR1001通过片上加热器与 ADI 的埋入式齐纳技术相结合，实现了个位数 ppm 的长期漂移性能，这一指标使其达到了 LTZ1000 级别的超稳定基准水平，能满足校准设备、精密数据采集系统等对电压基准长期稳定性要求严苛的场景需求。随着时间的增加，其稳定性应该还会继续提高。国外网站有人对ADR1001进行了详细拆解和解析，不难发现ADR1001内部构造设计还是非常精美的。

TI也有与之对标的产品REF80，其手册指标和ADR1001不相上下。当然有网友对REF80进行了测试，我们摘取部分测试内容供大家对比，原文链接（https://www.bilibili.com/opus/1071557296266412051?spm_id_from=333.1387.0.0），感兴趣的可以前去观看完整内容。

TI REF80 测试

REF80000B1NAJT是TI公司发布的一款集成温控的深埋齐纳基准电压芯片。其对标的是ADI公司的LTZ1000超级电压基准。

电压基准参数和 REF80 规格（摘自：www.ti.com.cn）

国外已经有人对该芯片进行开盖拍图分析了（https://www.richis-lab.de/REF46.htm），从图中来看，该芯片内部非常复杂，集成了ADC、运放、电阻阵列、温度控制器等硬件。

结合其公布的专利，根据大佬的描述，该芯片非常像一颗自校准电压源。

从内部图中的细节可以看到，该芯片上还印有洛克希德·马丁公司的标志，估计是两家公司联合研发的，并且发布的这款是A1版芯片，猜测后续还会有5V、10V的A2、A3版本。

参考官方的评估板，B站网友“乌鱼子啊I”设计了一个REF80基准芯片的测试模块。

模块最终的成品效果如图所示。

简单测试一下基准电压的稳定性，并且由于基准的老化时间不够，没办法完全反映其性能，所以图中的测试数据并不严谨，仅供参考。

（说明一下，这台是德34470A的10V档底噪大概是3uVpp左右。）

总结

测试体验一圈下来，对比金封版的LTZ1000ACH模块，感觉两者的稳定性差不多，可能是设备不齐全，精度也不够，所以测不出差别，但是REF80给我的主观体验感要好一些，主要体现在监测了上百个小时，没有发现它有电压大幅度“跳水”的现象，主观上感觉抗干扰性更强一点，然后就是短稳测试中，感觉REF80的噪声比LTZ1000小一些，离散度表现感觉更好一些。然而REF80的温漂个人感觉是不如LTZ1000的，并且REF80的温漂是负温度系数，由于没有高低温试验箱，所以没办法给出具体的温漂值。当然，这些都是基于本人的仪器和所处环境测试得到结果，描述的均为主观感受，仅代表个人观点，不具备严谨性，更不代表REF80的真实性能，期待后续大佬们更为专业、严谨的测试结果。也欢迎留言评论谈谈你的看法。

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