下面的圖描述了一個非常基本的反饋穩壓器,其中輸出電壓對其精確電平有一定的控制。R1和R2形成一個分壓器,對輸出電壓進行采樣并將其發送到晶體管Q1的基極。
齊納二極管D1兩端的壓降使Q1的發射極保持在設定和調節電壓。來自R3的偏置電流和來自Q1的發射極電流導致這種驟降。
該壓降由R3的偏置電流和Q1的發射極電流產生。
如果輸出電壓下降,Q1將被關斷,從而允許更少的電流流經偏置電阻R4。集電極電壓將增加,從而增強調整管Q2基極的電壓,從而增強Q2的發射極,后者往往是電源穩壓器的輸出端子。
該電壓增加將發送到Q1的基極,以補償原始驟降。總影響將導致輸出電壓穩定性提高。
然而,這種調整并不是理想的調整。穩壓器電路是一個增益有限的反饋放大器。由于電壓增益主要由Q1提供,因此電路的凈開環電壓增益可能在20-100左右,具體取決于Q1增益、電源負載、齊納二極管阻抗和其他參數。環路增益可以定義為總增益乘以反饋因子的乘積。
在這種情況下,反饋因子是比率 R2 /(R1 + R2)。在其他條件相同的情況下,環路增益越大,調節越好。實際上,與早期電路相比,該電路的穩壓性能將提高10倍或更高。但是,他的電路有一定的限制,其中一些如下:
在Q1中,輸出電壓不能低于齊納電壓+基極-發射極損耗。
沒有電流限制或短路保護。由于R4兩端始終存在電壓損耗,因此最大穩壓輸出電壓受到限制。
由于反饋因子R2 /(R1 + R2)隨著輸出電壓的增加而下降,因此調節逐漸變差。
由于部分偏置電流(通過R3和R4)來自未穩壓側,因此輸出會受到輸入電壓波動的影響,從而降低調節性能。
這些問題可以通過電路調整和安裝一些附加組件來解決。第一個問題可以通過使用低壓齊納二極管來解決,即使最可靠的齊納二極管約為 5 至 8 伏。
利用次級浮動電源電路提供低于(負)地的電壓并將R2轉換為負電壓而不是地是可行的。
將電阻連接到輸入端,其兩端的壓降可以作為負載電流的函數起作用,這會影響穩壓器輸出。額外的開環增益可以通過使用額外的晶體管或運算放大器來獲得。
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