Part 01

前言

現(xiàn)在集成芯片功能越來(lái)越多，硬件工程師在搭建一些模塊單元電路時(shí)，不再像以前那樣整一堆阻容，二三極管自己去搭建各種復(fù)雜的電路，集成芯片尺寸小，成本有時(shí)候也更優(yōu)，對(duì)硬件工程師而言這是個(gè)好事，但換個(gè)角度來(lái)講也是個(gè)壞事，因?yàn)槲覀儺?dāng)我們過(guò)于依賴集成芯片的時(shí)候，往往只關(guān)注它的功能，越來(lái)越少的關(guān)注集成芯片的內(nèi)在。這很容易讓我們從真正意義上的硬件工程師變成應(yīng)用工程師，含金量的降低就意味著這個(gè)職位容易被取代。 當(dāng)然我說(shuō)的關(guān)注集成芯片的內(nèi)在不是讓你去探究芯片內(nèi)部各個(gè)模塊單元每個(gè)靜態(tài)工作點(diǎn)，不是要達(dá)到芯片設(shè)計(jì)工程師那個(gè)水平，我們要關(guān)注的是芯片內(nèi)部的電路拓?fù)洌脒_(dá)到高級(jí)硬件工程師也必須能看懂芯片內(nèi)部的電路拓?fù)洌谝?guī)格書(shū)中也叫做BLOCK DIAGRAM。 今天就介紹兩種穩(wěn)壓IC的內(nèi)部電路拓?fù)洹?/p>

Part 02

穩(wěn)壓IC的基本框架結(jié)構(gòu)

穩(wěn)壓IC一般由以下幾部分構(gòu)成，參考電壓和誤差檢測(cè)單元，放大器單元，控制單元，電源調(diào)節(jié)單元。核心的思想就是負(fù)反饋，調(diào)節(jié)過(guò)程如下：

1.參考電壓和誤差檢測(cè)單元：檢測(cè)輸出電壓分壓后的電壓和參考電壓的壓差。

2.放大器單元：檢測(cè)到的壓差一般比較小，所以需要通過(guò)放大器單元將此壓差放大。

3.控制單元：放大后的壓差通過(guò)控制單元調(diào)節(jié)電源調(diào)節(jié)單元。

4.電源調(diào)節(jié)單元：負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)輸入電壓和輸出電壓之間的壓差，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)輸出電壓。

Part 03

穩(wěn)壓IC內(nèi)部拓?fù)潆娐?01

1.在該電路中，齊納二極管為Q4和Q5組成的差分放大器，差分放大器對(duì)R8、R9和R10分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出進(jìn)行采樣。將此電壓與齊納二極管Z1提供的參考電壓進(jìn)行比較。 2.Q1和Q2一起組成了電源調(diào)節(jié)單元，Q1和Q2通過(guò)串聯(lián)提高輸出電壓的增益控制。這樣差分放大器輸出信號(hào)會(huì)被放大并反饋到控制元件Q3，通過(guò)控制晶體管Q3基極來(lái)控制Q1和Q2組成的電源調(diào)節(jié)單元的輸出壓降。 3.通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R9的阻值，可以將輸出電平設(shè)置為所需要的輸出電壓值。輸出電壓：VO=VZ*(RX+RY)/RX。

Part 04

穩(wěn)壓IC內(nèi)部拓?fù)潆娐?02

1.Q1和Q2一起組成了電源調(diào)節(jié)單元，Q1和Q2通過(guò)串聯(lián)形成的達(dá)林頓管具有高輸出電壓增益。 2.三極管起到了放大器的作用，輸出分壓接到了三極管基極，齊納二極管接到了三極管射極，放大后的信號(hào)輸入到Q3的基極用于控制電源調(diào)節(jié)單元。

電路中的二極管一般是用作溫度補(bǔ)償，降低偏置電流或者參考電壓隨溫度變化的影響。