精密測試設備需仰賴精確的資料轉換器，以確保進行的任何測量皆能準確代表受測的裝置。對於測試與測量而言，任何偏移誤差、增益誤差或有效位元數的減少，都會對其結果產生負面影響。不幸的是，我們無法在高精度系統中透過設計消除上述所有錯誤。溫度漂移或長期漂移等現象最終會以增益或偏移誤差的形式出現。因此我們必須進行校準，以確保測量結果準確無誤。

為了使校準生效，則必須提供不變的電壓電平。通俗而言，可以將其稱為「黃金參考」。當類比轉數位轉換器 (ADC) 或數位轉類比轉換器 (DAC) 測量這些已知電壓電平時，它們就能比較結果並利用其中差異來判斷增益和偏移誤差。圖 1將說明此電路的配置範例。

增益和偏移誤差經過量化後，軟體就能針對差異進行補償。這種校準方法對於維持準確的測試應用測量至關重要，而且完全依賴盡可能保持不變的黃金參考。當然，任何電路都無法徹底固定，因此即使是高度精確的電壓參考也會隨時間出現少量漂移。

嵌入式稽納二極體電壓參考及其在校準中的重要性

隨時間變化的黃金參考會影響整個系統的準確度。影響系統準確度的黃金參考參數包括長期漂移、溫度漂移和雜訊。

為了選出可將 表 1 所列參數造成錯誤降到最低的電壓參考，通常會選擇含內部加熱器的嵌入式稽納電壓參考。嵌入式稽納電壓參考提供的電壓電位隨時間和溫度漂移的程度極低，並具有超低雜訊。TI 的 REF80 便是此類裝置的範例。表 1 也包含部分 REF80 性能規格。

0.1Hz 至 10Hz 雜訊和溫度漂移會影響電壓參考的輸出，因此導致校準錯誤。然而，校準時最重要的規格則是長期漂移，因為這個參數會直接影響校準整個系統的建議頻率。

延長半導體測試設備的系統校準間隔時間

在對測試與測量設備中的 ADC 和 DAC 進行校準時，嵌入式稽納電壓參考有助於判斷 ADC 和 DAC 輸出值如何偏移。儘管嵌入式稽納電壓參考隨時間變化的幅度極小，但在高精度測試設備中，即使是輸出電壓的微小變化仍必須納入考量。許多測試和測量系統都需要在數月後校準黃金參考，以確保仰賴黃金參考的系統校準維持精準。圖 2將說明 REF80 的長期飄移。

圖 2 有幾個重要層面可說明 REF80 為何非常適合高精確度測試與測量系統的校準。首先，大多數輸出電壓漂移都發生在裝置運作的前 336 小時，也就是 14 天。這一點很重要，因為輸出電壓漂移穩定下來的速度越快，其漂移量就幾乎不會再變化，因此校準需求就越少。換句話說，長期偏移的減少也會降低所需的校準數量。對於自動測試設備中的參數測量單元，此結果尤其重要 (請參見圖 3)。

自動化測試設備必須在特定月數後進行校準，以確保黃金參考的輸出電壓漂移不會影響測試器的測量精度。每次校準時，整個系統都必須離線，這會耗費時間和金錢。若使用 REF80 等嵌入式稽納電壓參考，則可減少校準所需的時間與成本。

結論

使用 REF80 搭配進階校準方法，即可進行精確的測試與測量應用，並且盡可能長時間保持準確性。如果缺乏像 REF80 這樣的精密度，則測試和測量將無法提供必要的結果，持續推動先進電子元件的發展。隨著我們努力開創精密工業的新紀元，REF80 等裝置也能成為業界的領頭羊。

其他資源

• 下載 REF80 評估模組。

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