介紹了三種精密電壓調節器TL431的應用電路：不平衡直流電橋輸出信號的穩定和線性化電路，恒流源電路，4～20mA/0～5V電流電壓轉換電路。分析了電路工作原理，給出了電路設計方法。所設計的電路簡單、新穎、實用。可廣泛用于模擬電子電路，特別是傳感器的信號調理電路中。由于采用了精密電壓調節器TL431做基準電壓源，因此電路精度高，穩定性能好。

　　1、TL431簡介

　　TL431是精密電壓調節器，利用兩只外部電阻可設定2.5～36V范圍內的任何基準電壓值。其電壓溫度系數很小，為30×10-6℃，動態阻抗低，典型值為0.2Ψ。TL431的等效電路如圖1所示。圖中A為陽極，使用時需接地，K為陰極，需經限流電阻接正電源;VREF是輸出電壓U的設定端，外接電阻分壓器。其中誤差放大器A同相輸入端接從電阻分壓器得到的取樣電壓，反相輸入端則接內部2.5V基準電壓UREF，VREF端的電壓常態下應為2.5V，因此也稱基準端。晶體管VT在電路中起到調節負載電流的作用。

　　圖1 ?TL431等效電路

　　TL431性能優良，價格低廉，現廣泛用于開關電源或線性穩壓電源中，本文用TL431構成輸出穩定和線性化的電橋電路、精密恒流源電路、IV轉換電路。

　　2、電橋輸出信號的穩定和線性化電路

　　圖2 ? 不平衡直流電橋電路

　　傳感器的信號調理電路經常要用到單臂不平衡直流電橋，如圖2（a）所示［2］。某一非電量，例如壓力或溫度引起橋臂電阻變化ΔR，電橋失去平衡，產生輸出電壓ΔU0，通過測量該不平衡輸出電壓可以求得ΔR，從而求出非電量的大小。圖2（a）中ΔU0為：

　　由于電橋輸出ΔU0與ΔR是非線性關系，需作線性化處理。在測控技術中通常的硬件處理辦法是增加非線性校正電路，結果使信號調理電路變得很復雜。圖2（b）所示電路，利用TL431設計了線性化的不平衡直流電橋，很簡單地解決了非線性的問題。圖2（b）中ΔU0為

　　可見電橋輸出ΔU0與ΔR成線性關系。從上式還可以看到輸出與供橋電壓無關，供橋電壓的變化不會影響輸出電壓。也即，電橋采用四線制長電纜的長短、導線周圍的環境溫度以及供橋電壓的變化不會影響電橋的輸出。因此圖2（b）所示電橋電路輸出電壓穩定，并且實現了線性化輸出。