模拟电子技术基础.ppt

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1、模拟电子技术基础安徽理工大学电气工程系主讲：黄友锐第十九讲16.2硅稳压二极管稳压电路16.2.1硅稳压二极管稳压电路的原理16.2.2稳压电阻的计算16.2.3基准源16.2.1硅稳压二极管稳压电路的原理硅稳压二极管稳压电路的电路图如图16.02所示。它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的，由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。图16.02硅稳压二极管稳压电路(1)当输入电压变化时如何稳压根据电路图可知输入电压VI的增加，必然引起VO的增加，即VZ增加，从而使IZ增加，IR增加，使VR增加，从而使输出电压VO减小。这一稳压过程可概括如下：这里VO减小应理解为

2、由于输入电压VI的增加，在稳压二极管的调节下，使VO的增加没有那么大而已。VO还是要增加一点的，这是一个有差调节系统。VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓图16.02硅稳压二极管稳压电路(2)当负载电流变化时如何稳压负载电流IL的增加，必然引起IR的增加，即VR增加，从而使VZ=VO减小，IZ减小。IZ的减小必然使IR减小，VR减小，从而使输出电压VO增加。这一稳压过程可概括如下：IL↑→IR↑→VR↑→VZ↓（VO↓）→IZ↓→IR↓→VR↓→VO↑16.2.2稳压电阻的计算稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性能越好。稳压电阻R的作用将稳压二极管电

3、流的变化转换为电压的变化，从而起到调节作用，同时R也是限流电阻。显然R的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的VR变化，就可达到足够的稳压效果。但R的数值越大，就需要较大的输入电压VI值，损耗就要加大。稳压二极管稳压电路的稳压性能与稳压二极管击穿特性的动态电阻有关，与稳压电阻R的阻值大小有关。稳压电阻的计算如下当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即(1

4、)(2)稳压二极管在使用时一定要串入限流电阻，不能使它的功耗超过规定值，否则会造成损坏！16.2.3基准源基准源一般是指击穿电压十分稳定，电压温度系数经过补偿了的稳压二极管。也称为参考源这种稳压二极管采用一种埋层工艺，稳压性能优良，有的还加有温度控制电路，使其温度系数可小到几个10-6/℃。型号稳定电压(V)工作电流(mA)电压温度系数(10-6/℃)MC14032.5±1％1.210～100.LM136/236/3362.510305.01030.TL4312.5～360.4～10050.LM3999±6.95±5％105.AD2710K/L10.000±1mV102/1.MA

5、X6764.096±0.01％516775.000±0.01％5167810.000±0.01％51.典型的基准源16.3线性串联型稳压电源稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。线性串联型稳压电源的缺点是损耗较大，效率低。16.3.1线性串联型稳压电路的工作原理16.3.2稳压电路的保护环节16.3.3三端集成稳压器16.3.1线性串联型稳压电路的工作原理(1)线性串联型稳压电源的构成线性串联稳压电源的工作原理可用图

6、16.03来说明。显然，VO=VI-VR，当VI增加时，R受控制而增加，使VR增加，从而在一定程度上抵消了VI增加对输出电压的影响。若负载电流IL增加，R受控制而减小，使VR减小，从而在一定程度上抵消了因IL增加，使VI减小，对输出电压减小的影响。图16.03串联稳压电源图16.03串联稳压电源示意图在实际电路中，可变电阻R是用一个三极管来替代的，控制基极电位，从而就控制了三极管的管压降VCE，VCE相当于VR。要想输出电压稳定，必须按电压负反馈电路的模式来构成串联型稳压电路。典型的串联型稳压电路如图16.04所示。它由调整管、放大环节、比较环节、基准电压源几个部分组成。图16.

7、04串联型稳压电路方框图(2)线性串联型稳压电源的工作原理根据图16.04分两种情况来加以讨论。1．输入电压变化，负载电流保持不变输入电压VI的增加，必然会使输出电压VO有所增加，输出电压经过取样电路取出一部分信号Vf与基准源电压VREF比较，获得误差信号ΔV。误差信号经放大后，用VO1去控制调整管的管压降VCE增加，从而抵消输入电压增加的影响。VI↑→VO↑→Vf↑→VO1↓→VCE↑→VO↓（动画16-2）2．负载电流变化，输入电压保持不变负载电流IL的增加，必然会使输入电压