線(xiàn)性穩壓器的工作原理及應用

　　第一個(gè)需要考慮的因素便是確定預期輸出電壓。最為簡(jiǎn)單的線(xiàn)性穩壓器擁有一個(gè)固定的輸出電壓范圍，其由和圖 1 所示 R1/R2 網(wǎng)絡(luò )相類(lèi)似的內部連接確定?？烧{穩壓器可能會(huì )有四個(gè)引腳：Vin、Vout、接地引腳和調節引腳。調節引腳是用來(lái)調節電壓設置電阻。

圖 1 基本的線(xiàn)性穩壓器三端可調穩壓器的輸出電壓如圖 2 所示

圖 2 三端可調穩壓器并由下列關(guān)系式設定：

1.25 V 為電壓參考值。分子和分母均除以 R1 可以得出：

這就是本系列第一篇文章(第 1 部分 最基本的構建塊——運算放大器)中所建立起來(lái)的非反相運算放大器 (op amp) 傳輸 函數。我們通常用輸入電源電壓(線(xiàn)性)或輸出電流需求(負載)改變時(shí)其保持規定輸出電壓的表現來(lái)衡量穩壓器的動(dòng)態(tài)性能，即對靜態(tài) 變化和瞬態(tài)變化的響應。我們通常是在最大負載電流下規定線(xiàn)性調整率 (line regulation)，而負載調整率的規定則可能是在一個(gè)或多 個(gè)線(xiàn)性電壓條件下完成的。當輸入未得到調節時(shí)，可能會(huì )存在一定疊加于 DC 之上的電源線(xiàn)頻率 AC，即輸入紋波，應從輸出中將其去除。另一個(gè)動(dòng)態(tài)性能變 量是輸出噪聲。通過(guò)增加穩壓器輸出端的濾波器電容一般可以降低輸入紋波和輸出噪聲，但是會(huì )延長(cháng)瞬態(tài)恢復時(shí)間。線(xiàn)性穩壓器的運行依賴(lài)于一個(gè)內部增益級。為了防止該增益級出現振蕩，通常會(huì )需要一個(gè)最小輸出濾波器電容(請參見(jiàn)圖 1 中的 C2)。一個(gè)輸入濾波器電容(請參見(jiàn)圖 1 中的 C1)將有助于穩壓器服務(wù)于瞬態(tài)負載，尤其是在穩壓器遠離電源時(shí)更需要這樣一個(gè)輸入 濾波器電容。許多穩壓器都不容許存在反向電壓。如果輸出電容被充電至輸出電壓，同時(shí)輸入短路至接地，那么穩壓器將出現反向電壓，并且 在所有電路獲得放電以前穩壓器都會(huì )鎖閉在某種未知狀態(tài)中。這種故障狀態(tài)可能會(huì )引起穩壓器自毀。為了避免出現這種故障模式， 可能會(huì )需要一個(gè)反向二極管鉗位(請參見(jiàn)圖 3)。

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