三极管串联稳压电路
用三极管v代替图8.2中的限流电阻ｒ，就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。
在基极电路中，vdz与ｒ组成参数稳压器。
图 8.3串联型三极管稳压电路
2. 工作原理
〔实验〕：
①按图8.3连接电路，检查无误后，接通电路。
②保持输入电压ui不变，改变rl，观察u0。
③保持负载rl不变，改变ul，观察u0。
结论：输出电压u0基本保持不变。
该电路稳压过程如下：
（１）当输入电压不变，而负载电压变化时，其稳压过程如下：
（２）当负载不变，输入电压u增加时，其稳压过程如下：
（３）当ｕｉ增加时，输出电压ｕ０有升高趋势，由于三极管ｔ基极电位被稳压管ｄｚ固定，故ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大，ｕｃｅ增加，于是，抵消了ｕ０的增加，使ｕ０基本保持不变．
上述电路虽然对输出电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。
8.3.2带有放大环节的串联型稳压电路
1．电路组成
在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。可使输出电压更加稳定。
图８．４带放大电路的串联型稳压电路
取样电路：由ｒ1、ｒp、ｒ2组成，当输出电压变大时，取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。
基准电路：由ｒz、vdｚ组成，给v２发射极提供一个基准电压，ｒz为限流电阻，保证vdｚ有一个合适的工作电流。
比较放大管v2：ｒ4既是v２的集电极负载电阻，又是v１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。
调整管v１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路，调整管v１受比较放大管控制，集射极间相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的波动。
2．工作原理
（１）当负载rl不变，输入电压ｕｉ减小时，输出电压u０有下降趋势，通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位ｕｂ２下降，而比较放大管的发射极电压不变（ｕｅ２＝ｕｚ），因此ｕbe2也下降，于是比较放大管导通能力减弱，ｕc2升高，调整管导通能力增强，调整管ｖ1集射之间的电阻ｒce1减小，管压降ｕce1下降，使输出电压ｕ0上升，保证了ｕ0基本不变。其过程表示如下：
（2）当输入电压不变，负载增大时，引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程：
当负载rl减小时，稳压过程相反。
可见，稳压过程实质上是通过负反馈使输出电压维持稳定的过程。
3．提高稳压性能的措施和保护电路
为提高稳压电源的稳压性能，稳压电源的比较放大器可采用其它相应的电路，如图8.5所示电路，即具有恒流源负载的稳压电路。图中稳压管vdz2和r5确定v3管的静态工作点的偏置电路，因为v3的基极电位稳定在uvdz2上，加上r4的负反馈作用，v3的集电极电流ic3恒定不变。另外，v3又是比较放大器的v2负载，所以称恒流源负载，由于调整管v1和比较放大管v2都有是pnp管，为了使恒流源电流方向与v2的负载电流方向一致，所以v3必须采用pnp管，因为恒流源具有很高的输出阻抗，使得比较放大器具有很高的电压放大倍数，从而可以提高电源的稳定性能。其次，由于ic3恒定不变，输入电压ui的变化不能直接加到调整管基极，从而大大削弱了ui的变化对输出的影响，有利于输出电压稳定。
图８．５具有恒流源负载的稳压电源
对于串联型晶体管稳压电路，由于负载和调整很容易串联的，所以随着负载电流的增加，调整管的电流也要增加，从而使管子的功耗增加；如果在使用中不慎，使输出电路短路，则不断电流增加，且管压降也增加，很可能引起调整管损坏。调整管的损坏可以在非常短的时间内发生，用一般保险丝不能起作用。因此，通常用速度高的过载保护电路来代替保险丝。过载保护电路的形式很多。
例1： 如图８．6（a），晶体管v3和电阻r5、r6组成过载保护电路。当稳压电路正常工作时，v3发射极电位比基极电位高，发射结受反向电压作用，使v3处于截止状态，对稳压电路的工作无影响；当负载短路时，v3因发射极电位降低而导通，相当于使v1的基、射极间被v3短路，从而只有少量电流流过调整管，达到保护调整管的目的，而且可以避免整流元件因过电流而损坏。
图８．６过载保护电路
例2： 如图８．6（b）由晶体管v3、二极管vd和电阻r5、rm组成过载保护电路。在二极管vd中流过电流，二极管vd的正向电压uf基本恒定。正常负载时，负载电流流过rm产生的压降较小，v3的发射结处于反向偏置而截止，对稳压电路无影响；当il增大到某一值时，rm上的压降增大，v3发射结转变为正偏，v3导通，rc上的压降增大，uce3减小，即调整管的基极电位降低，调整管的uce1增加，输出电压u0下降，il被限制。从图可以写出v3导通时的发射结电压方程为：
用被限制的电流il代入上式，即可求出rm来，rm称为过载信号检测电阻或电流取样电阻。
8.3.3集成稳压器电路
集成稳压器是将调整电路、取样电路、基准电路、启动电路及保护电路集成在一块硅片上构成的芯片。它完整的功能体系、健全的保护电路、安全可靠的工作性能，给稳压电源的制作带来了极大的方便。集成电路稳压器的型号很多，按单片的引出端子分类，有三端固定式、三端可调式、和多端可调式等。三端集成稳压器只有三个端子，安装和使用都很方便。
1．三端固定式集成稳压器
（１）三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
三端固定式集成电路稳压器的外形和管脚排如图８．７所示。
图８．７ 三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
（２）三端固定式稳压器的型号组成及其意义
三端固定式集成稳压器的型号组成及其意义如图８．８所示。
国产三端固定式集成稳压器有cw78xx系列（正电压输出）和cw79xx系列（负电压输出），其输出电压有5v、6v、8v、9v、12v、15v、18v、24v，最大输出电流有0.1a、0.5a、1a、1.5a、2.0a等。
图８．８ 三端固定式集成稳压器型号组成及意义
（３）三端固定式集成稳压器的应用
①固定输出稳压器
在实际上工作中，可根据不同的需要，选取符合要求的cw78xx、cw79xx系列产品。电路组成如图８．９所示。图中c1可以防止由于输入引线较长时产生的电感而引起的自激。c2用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰。c3是容量较大的电解电容，主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。
图８．９三端集成稳压器的典型接法
②扩压、扩流和可调电路
如果需要输出电压高于三端稳压器输出电压时，可采用图８．１０所示电路。
图8.10 提高输出电压接线图
为什么华为nova不用自己的海思麒麟而选择高通骁龙？
基于DSP和模板匹配算法的实时图像跟踪处理系统的优化设计
PID传感器用于网格化环境监控
研究人员开发出一种新型机器人 通过“吃”金属发电？
苹果即将发布iPhone 12，引发英国电信忧虑其不支持700MHz网络
三极管串联稳压电路
数据显示：核电站甚至核禁区颇受无人机用户欢迎
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美国开发了一种灵活的柔性纺织电池 不仅能供电还能像棉布一样柔韧
半导体发展史上的重大事件及主要问题
骑士降落：第二代英特尔Xeon Phi™
GO语言：简单 动态
基于FPGA的cy7c68013a双向通信教程
最霸气的国产SUV-潍柴英致U80,配置如何？
光纤光栅传感器的基本原理及实际应用
首个无监督3D点云物体实例分割算法
射频滤波器的类型
STM32的USB键盘及鼠标例程
S5PV210的I2C控制器简介
接触器的自锁和互锁图文详解
在基极电路中，vdz与ｒ组成参数稳压器。
图 8.3串联型三极管稳压电路
2. 工作原理
〔实验〕：
①按图8.3连接电路，检查无误后，接通电路。
②保持输入电压ui不变，改变rl，观察u0。
③保持负载rl不变，改变ul，观察u0。
结论：输出电压u0基本保持不变。
该电路稳压过程如下：
（１）当输入电压不变，而负载电压变化时，其稳压过程如下：
（２）当负载不变，输入电压u增加时，其稳压过程如下：
（３）当ｕｉ增加时，输出电压ｕ０有升高趋势，由于三极管ｔ基极电位被稳压管ｄｚ固定，故ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大，ｕｃｅ增加，于是，抵消了ｕ０的增加，使ｕ０基本保持不变．
上述电路虽然对输出电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。
8.3.2带有放大环节的串联型稳压电路
1．电路组成
在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。可使输出电压更加稳定。
图８．４带放大电路的串联型稳压电路
取样电路：由ｒ1、ｒp、ｒ2组成，当输出电压变大时，取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。
基准电路：由ｒz、vdｚ组成，给v２发射极提供一个基准电压，ｒz为限流电阻，保证vdｚ有一个合适的工作电流。
比较放大管v2：ｒ4既是v２的集电极负载电阻，又是v１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。
调整管v１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路，调整管v１受比较放大管控制，集射极间相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的波动。
2．工作原理
（１）当负载rl不变，输入电压ｕｉ减小时，输出电压u０有下降趋势，通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位ｕｂ２下降，而比较放大管的发射极电压不变（ｕｅ２＝ｕｚ），因此ｕbe2也下降，于是比较放大管导通能力减弱，ｕc2升高，调整管导通能力增强，调整管ｖ1集射之间的电阻ｒce1减小，管压降ｕce1下降，使输出电压ｕ0上升，保证了ｕ0基本不变。其过程表示如下：
（2）当输入电压不变，负载增大时，引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程：
当负载rl减小时，稳压过程相反。
可见，稳压过程实质上是通过负反馈使输出电压维持稳定的过程。
3．提高稳压性能的措施和保护电路
为提高稳压电源的稳压性能，稳压电源的比较放大器可采用其它相应的电路，如图8.5所示电路，即具有恒流源负载的稳压电路。图中稳压管vdz2和r5确定v3管的静态工作点的偏置电路，因为v3的基极电位稳定在uvdz2上，加上r4的负反馈作用，v3的集电极电流ic3恒定不变。另外，v3又是比较放大器的v2负载，所以称恒流源负载，由于调整管v1和比较放大管v2都有是pnp管，为了使恒流源电流方向与v2的负载电流方向一致，所以v3必须采用pnp管，因为恒流源具有很高的输出阻抗，使得比较放大器具有很高的电压放大倍数，从而可以提高电源的稳定性能。其次，由于ic3恒定不变，输入电压ui的变化不能直接加到调整管基极，从而大大削弱了ui的变化对输出的影响，有利于输出电压稳定。
图８．５具有恒流源负载的稳压电源
对于串联型晶体管稳压电路，由于负载和调整很容易串联的，所以随着负载电流的增加，调整管的电流也要增加，从而使管子的功耗增加；如果在使用中不慎，使输出电路短路，则不断电流增加，且管压降也增加，很可能引起调整管损坏。调整管的损坏可以在非常短的时间内发生，用一般保险丝不能起作用。因此，通常用速度高的过载保护电路来代替保险丝。过载保护电路的形式很多。
例1： 如图８．6（a），晶体管v3和电阻r5、r6组成过载保护电路。当稳压电路正常工作时，v3发射极电位比基极电位高，发射结受反向电压作用，使v3处于截止状态，对稳压电路的工作无影响；当负载短路时，v3因发射极电位降低而导通，相当于使v1的基、射极间被v3短路，从而只有少量电流流过调整管，达到保护调整管的目的，而且可以避免整流元件因过电流而损坏。
图８．６过载保护电路
例2： 如图８．6（b）由晶体管v3、二极管vd和电阻r5、rm组成过载保护电路。在二极管vd中流过电流，二极管vd的正向电压uf基本恒定。正常负载时，负载电流流过rm产生的压降较小，v3的发射结处于反向偏置而截止，对稳压电路无影响；当il增大到某一值时，rm上的压降增大，v3发射结转变为正偏，v3导通，rc上的压降增大，uce3减小，即调整管的基极电位降低，调整管的uce1增加，输出电压u0下降，il被限制。从图可以写出v3导通时的发射结电压方程为：
用被限制的电流il代入上式，即可求出rm来，rm称为过载信号检测电阻或电流取样电阻。
8.3.3集成稳压器电路
集成稳压器是将调整电路、取样电路、基准电路、启动电路及保护电路集成在一块硅片上构成的芯片。它完整的功能体系、健全的保护电路、安全可靠的工作性能，给稳压电源的制作带来了极大的方便。集成电路稳压器的型号很多，按单片的引出端子分类，有三端固定式、三端可调式、和多端可调式等。三端集成稳压器只有三个端子，安装和使用都很方便。
1．三端固定式集成稳压器
（１）三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
三端固定式集成电路稳压器的外形和管脚排如图８．７所示。
图８．７ 三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
（２）三端固定式稳压器的型号组成及其意义
三端固定式集成稳压器的型号组成及其意义如图８．８所示。
国产三端固定式集成稳压器有cw78xx系列（正电压输出）和cw79xx系列（负电压输出），其输出电压有5v、6v、8v、9v、12v、15v、18v、24v，最大输出电流有0.1a、0.5a、1a、1.5a、2.0a等。
图８．８ 三端固定式集成稳压器型号组成及意义
（３）三端固定式集成稳压器的应用
①固定输出稳压器
在实际上工作中，可根据不同的需要，选取符合要求的cw78xx、cw79xx系列产品。电路组成如图８．９所示。图中c1可以防止由于输入引线较长时产生的电感而引起的自激。c2用来减小由于负载电流瞬时变化而引起的高频干扰。c3是容量较大的电解电容，主要用来进一步减小输出脉动和低频干扰。
图８．９三端集成稳压器的典型接法
②扩压、扩流和可调电路
如果需要输出电压高于三端稳压器输出电压时，可采用图８．１０所示电路。
图8.10 提高输出电压接线图
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三极管串联稳压电路
数据显示：核电站甚至核禁区颇受无人机用户欢迎
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半导体发展史上的重大事件及主要问题
骑士降落：第二代英特尔Xeon Phi™
GO语言：简单 动态
基于FPGA的cy7c68013a双向通信教程
最霸气的国产SUV-潍柴英致U80,配置如何？
光纤光栅传感器的基本原理及实际应用
首个无监督3D点云物体实例分割算法
射频滤波器的类型
STM32的USB键盘及鼠标例程
S5PV210的I2C控制器简介
接触器的自锁和互锁图文详解