在電子電路設計中，基準電壓源的性能直接影響著整個電路的穩(wěn)定性和準確性。然而，基準電壓源的灌電流和拉電流問題常常給工程師們帶來困擾。下面我們就以 REF3025 基準源芯片為例，詳細探討這一問題。

問題描述

當 VIN 大于 3.75V 時，REF3025 這個基準源芯片輸出電壓會到 2.7V，而不是預期的 2.5V。這一現(xiàn)象嚴重影響了電路的正常工作，需要我們深入探究其背后的原因。

圖 1 問題現(xiàn)象
原理圖如下所示，圖中輸出公式為：VOUT = 4 * (VIN - 2.5)。

圖 2 原理圖

問題原因

經過分析，發(fā)現(xiàn)問題的根源在于基準源不能灌入電流。這是理解整個問題的關鍵所在。

原因分析

由于運放存在虛短特性，當運放輸入電壓超過 3.125V 時（實際上并不是到 3.7V 才會出現(xiàn)問題），反相輸入端電壓就會開始大于 2.5V。又因為虛斷的存在，必然會向 REF3025 灌電流。此時的電流路徑如下所示：

圖 3 電流路徑
而 REF3025 不支持灌電流，所以當輸入電壓 VIN 大于 3.125V 時，會導致 REF3025 的輸出不能維持為 2.5V，而是被拉高了。在 TI 官網論壇上也有人遇到了相同的問題，那個人是使用 REF3025 為儀表放大器 INA828 提供基準源，和這里遇到的問題根因是一樣的。
可以看到 INA828 的內部框圖，如果使用 REF3025 也是可能會產生這樣的問題：

圖 4 INA828 內部框圖
這個問題和基準源的內部結構密切相關，就像 NPN 射極輸出類的 LDO 一樣，不能接收灌電流。例如下圖（截取自《你好，放大器》）：

圖 5 NPN 射極輸出類 LDO

圖 6 相關示例

解決方案

針對這一問題，我們可以采取以下幾種解決方案：

1. 更改放大倍數(shù)：通過合理調整電路的放大倍數(shù)，保證沒有電流灌入 REF3025，從而避免輸出電壓異常的問題。
2. 更換其他的基準源：例如 REF3125 或者 REF3325，這兩種基準源支持灌入電流，能夠有效解決當前遇到的問題。
3. 增加電壓跟隨器：在 REF3025 輸出后增加電壓跟隨器輸出 2.5V 基準源，因為電壓跟隨器可以支持灌電流，從而保證輸出電壓的穩(wěn)定性。