串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源

1、1.串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓器-設(shè)計(jì)輸出12V和+5V的直流穩(wěn)壓電源 2.振蕩器：-RC正弦波振蕩器3.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：-方波和三角波信號(hào)發(fā)生器第章 模擬電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例 2022/9/27本章內(nèi)容5.1 直流穩(wěn)壓電源 5.2 正弦波振蕩器 5.3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 5.4 模擬乘法器及其應(yīng)用 5.5 模擬電路在測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用2022/9/275.1 集成穩(wěn)壓器5.1 .1 直流穩(wěn)壓電源的基本組成直流穩(wěn)壓電源組成：變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓及過(guò)載保護(hù)電路等環(huán)節(jié)2022/9/272022/9/275.1.2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路為什么叫它串聯(lián)型穩(wěn)壓電源呢2022/9/27 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源具體電

2、路調(diào)整管取樣電路基準(zhǔn)電壓比較放大2022/9/27實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓過(guò)程假設(shè)由于某種原因(如UI升高或負(fù)載RL變大)， 使U0升高，由于輸出電壓U0UIUCE1，則U0UB2IB2UCE2UC2UB1 IB1UCE1U0反之U0UB2IB2UCE2UC2UB1 IB1UCE1U0，注：穩(wěn)壓電路實(shí)際上是電壓負(fù)反饋電路。2022/9/27分析圖存在：RP調(diào)到最上端時(shí)：輸出電壓輸出電壓：UB2UBE2UzRP調(diào)到最下端時(shí)：則輸出電壓Uo的范圍是：從Uo1到Uo2 2022/9/27例5-1如圖5-2所示串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路，三極管V1與V2均工作于線性放大區(qū)，設(shè)圖中穩(wěn)壓管VS的穩(wěn)壓值Uz7V，三極管發(fā)射結(jié)偏壓

3、UBE20.7V，R11k，R2680，RP200，估算該穩(wěn)壓電路的輸出電壓范圍.2022/9/27解：從電路中可以看出UB2UBE2Uz，當(dāng)RP的滑動(dòng)端置于最上端時(shí)， UB2 U0，代入本例中的參數(shù)，有UB27.7V，與UB20.468U0，則U016.5V。當(dāng)RP的滑動(dòng)端置于最下端時(shí)，UB2 U00.362U0，則U0V21.3V。 即該穩(wěn)壓電路的輸出電壓范圍為16.521.3V，通過(guò)RP連續(xù)可調(diào)。 作業(yè)：P148 5-1 5-2 5-3 2022/9/275.1.3 過(guò)載保護(hù)電路1. 限流型保護(hù)電路 取樣電阻RS和三極管VS構(gòu)成保護(hù)電路。 2022/9/272. 截流型保護(hù)電路當(dāng)輸出電流

4、過(guò)載或負(fù)載短路時(shí)，使輸出電壓和輸出電流都下降到接近零，調(diào)整管功耗大為減小。2022/9/27截流保護(hù)控制過(guò)程：2022/9/275.1.4直流穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo) （P125，自學(xué)）(1)額定輸入電壓：是指使直流穩(wěn)壓電源正常工作時(shí)的輸入交流電壓大小和頻率。(2)輸出電壓范圍:：是指直流穩(wěn)壓電源能夠穩(wěn)定輸出的直流電壓范圍。 (3)輸出電流范圍：是指直流穩(wěn)壓電源在正常工作條件下所允許輸出的電流范圍。 (4)穩(wěn)壓系數(shù)SV：是指當(dāng)負(fù)載和環(huán)境溫度不變時(shí)，輸出電壓的相對(duì)變化量與輸入電壓的相對(duì)變化量之比值,其數(shù)值越小表明輸出電壓越穩(wěn)定。(5)等效內(nèi)阻r0：是指直流穩(wěn)壓電源的輸入電壓和環(huán)境溫度不變，當(dāng)負(fù)載R

5、L變化時(shí)，輸出電壓的變化量與輸出電流變化量的比值，其值越小表明穩(wěn)壓性能越好，即帶負(fù)載能力越強(qiáng)。(6)溫度系數(shù)St：是指直流穩(wěn)壓電源的輸入電壓和負(fù)載均不變時(shí)，由于環(huán)境溫度變化引起的輸出電壓變化量與溫度變化量之比，St越小，表明輸出電壓越穩(wěn)定。 2022/9/27三端集成穩(wěn)壓器有輸入端、輸出端和公共端（接地）三個(gè)接線端三端集成穩(wěn)壓器按結(jié)構(gòu)形式分為串聯(lián)型、并聯(lián)型和開關(guān)型三種。按其輸出電壓是否可調(diào)，分為固定輸出式和可調(diào)輸出式兩種。因它所需外接元件較少，便于安裝調(diào)試，工作可靠，因此在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。5.1.5 集成穩(wěn)壓電源及其設(shè)計(jì)一、三端集成穩(wěn)壓器-屬串聯(lián)型2022/9/27常見的固定輸出式三端集成

6、穩(wěn)壓器： 正電壓輸出的W 78 （CW78）系列 負(fù)電壓輸出的W 79（CW79）系列兩類。輸出固定電壓有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等多種類型。系列型號(hào)中的后兩位數(shù)字表示輸出電壓值，如W7812，表示其輸出電壓為+12V；W7905，表示其輸出電壓為 -5V。產(chǎn)品有金屬封裝和塑料封裝兩種形式，2022/9/271.78系列、79系列外形及管腳排列 1）塑料封裝2）金屬封裝2022/9/272022/9/273）圖形符號(hào)7800132輸入端公共端輸出端7900132輸入端公共端輸出端使用時(shí)要注意:三端集成穩(wěn)壓器電路的最大輸出電流為1.5A為了保證電路的正常工作，要求輸入電壓

7、至少比輸出電壓高出2V。 2022/9/272.基本穩(wěn)壓電路最大輸出電流為1.5A2022/9/27輸入端電容Ci:作用是消除輸入連線較長(zhǎng)時(shí)因電感效應(yīng)引起的自激振蕩，以減小紋波電壓；輸出端電容C0:作用是消除電路的高頻噪音；注：其電容的耐壓應(yīng)高于電源的輸入電壓和輸出電壓；圖中的VD起保護(hù)作用2022/9/273.提高輸出電壓的電路輸出電壓 UO=UXX+UZ 1）利用穩(wěn)壓管提高輸出電壓2022/9/272）利用電阻提高輸出電壓三端穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流為IQ輸出電壓 UO=UXX+UR2 2022/9/274.擴(kuò)大輸出電流的穩(wěn)壓電路VD1）穩(wěn)壓器輸出電壓2）擴(kuò)大電流穩(wěn)壓電路輸出電壓注：二極管用于消除

8、UBE對(duì)輸出電壓的影響3）穩(wěn)壓器最大輸出電流4）負(fù)載最大輸出電流2022/9/275.正輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路注：通過(guò)改變R2阻值，即可調(diào)節(jié)輸出電壓U02022/9/27正輸出電壓可調(diào)的實(shí)用穩(wěn)壓電路電壓跟隨器起隔離作用，將穩(wěn)壓器和取樣電阻隔離，使負(fù)載穩(wěn)定輸出電壓注：通過(guò)改變RP阻值，即可改變R2/數(shù)值，使輸出電壓U0得到調(diào)節(jié)2022/9/276.輸出正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路 2022/9/27實(shí)用電路： 1）輸出12V的集成穩(wěn)壓電壓器2022/9/27輸出12V、+5V的集成穩(wěn)壓電壓器2022/9/272）輸出恒定電流的恒流源電路注：IQ為穩(wěn)壓器靜態(tài)工作電流，它受輸入 Ui及溫度變化的影響，所以只

9、有當(dāng)U23/RIQ時(shí)，輸出電流IO才比較穩(wěn)定。 Ui2022/9/27二、應(yīng)用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源 設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源可按下列步驟進(jìn)行：1)確定所要設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源類型（1）輸出電壓是固定的還是可調(diào)的、是正電壓還是負(fù)電壓，（2）輸出電壓數(shù)值是多大或可調(diào)范圍是多少等等。2)查閱集成電路產(chǎn)品手冊(cè)，選擇合適的集成穩(wěn)壓器產(chǎn)品型號(hào)。一般手冊(cè)中給出各種集成穩(wěn)壓器的產(chǎn)品型號(hào)、性能參數(shù)、使用條件以及管腳名稱，有時(shí)還列舉出典型應(yīng)用電路。3)按設(shè)計(jì)要求繪出電路原理圖，檢查確認(rèn)無(wú)誤后，進(jìn)行制作并測(cè)試。2022/9/27例5-2 試應(yīng)用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)一個(gè)能固定輸出5V的直流穩(wěn)壓電源。解：1)所要設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源是固定式輸出，并且輸出既有正電壓也有負(fù)電壓，可選擇三端固定式集成穩(wěn)壓器（如7800系列與7900系列）。通過(guò)查閱集成電路手冊(cè)可知：7805集成穩(wěn)壓器可輸出5V直流電壓、7905集成穩(wěn)壓器可輸出5V直流電壓，可以選用。2022/9/277805的輸入電壓為730V，7905的輸入電壓為725V，可以均按輸入電壓大小為12V設(shè)計(jì)。設(shè)交流輸入電壓經(jīng)降壓后為U2、全波整流和濾波后（濾波電容C1C22200F），分別承受12V電壓（該電壓為變壓器副邊總電壓