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  • 1 # 工控之路

    反饋串聯電阻的電壓與跟隨輸出電壓不會受負載影響。下面我用串聯反饋式穩壓電路為例做一分析:

    上圖是串聯反饋式穩壓電路的一般結構圖,圖中VI是整流濾波電路的輸出電壓,T為調整管,A為比較放大電路,VREF為基準電壓,它由穩壓管DZ與限流電阻R串聯所構成的簡單穩壓電路獲得。R1與R2組成反饋網路,是用來反映輸出電壓變化的取樣環節。

    這種穩壓電路的主迴路是起調整作用的三極體T與負載串聯,故稱為串聯式穩壓電路。輸出電壓的變化量由反饋網路取樣經放大電路(A)放大後去控制調整管T的c-e極間的電壓降,從而達到穩定輸出電壓VO的目的。穩壓原理可簡述如下:當輸入電壓VI增加(或負載電流IO減小)時,導致輸出電壓VO增加,隨之反饋電壓VF=R2VO/(R1+R2)=FVVO也增加(FV為反饋係數)。VF與基準電壓VREF相比較,其差值電壓經比較放大電路放大後使VB和IC減小,調整管T的c-e極間電壓VCE增大,使VO下降,從而維持VO基本恆定。

    同理,當輸入電壓VI減小(或負載電流IO增加)時,亦將使輸出電壓基本保持不變。

    從反饋放大電路的角度來看,這種電路屬於電壓串聯負反饋電路。調整管T連線成電壓跟隨器。因而可得

    式中AV是比較放大電路的電壓增益,是考慮了所帶負載的影響,與開環增益AVO不同。在深度負反饋條件下

    上式表明,輸出電壓VO與基準電壓VREF近似成正比,與反饋係數FV 成反比。當VREF 及FV 已定時,VO也就確定了,因此它是設計穩壓電路的基本關係式。

    值得注意的是,調整管T的調整作用是依靠VF和VREF之間的偏差來實現的,必須有偏差才能調整。如果VO絕對不變,調整管的VCE也絕對不變,那麼電路也就不能起調整作用了。所以VO不可能達到絕對穩定,只能是基本穩定。因此,圖1所示的系統是一個閉環有差調整系統。

    由以上分析可知,當反饋越深時,調整作用越強,輸出電壓VO也越穩定,電路的穩壓係數γ和輸出電阻Ro也越小。

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