用三極管V代替圖8.2中的限流電阻Ｒ,，就得到圖8.3所示的串聯(lián)型三極管穩(wěn)壓電路。

在基極電路中,，VDZ與Ｒ組成參數(shù)穩(wěn)壓器,。

圖 8.3 串聯(lián)型三極管穩(wěn)壓電路

2. 工作原理

〔實(shí)驗(yàn)〕：

①按圖8.3連接電路，檢查無(wú)誤后,，接通電路,。

②保持輸入電壓Ui不變，改變RL,，觀察U0,。

③保持負(fù)載RL不變，改變UL,，觀察U0,。

結(jié)論：輸出電壓U0基本保持不變。

該電路穩(wěn)壓過(guò)程如下：

（１） 當(dāng)輸入電壓不變,，而負(fù)載電壓變化時(shí),，其穩(wěn)壓過(guò)程如下：

（２）當(dāng)負(fù)載不變，輸入電壓U增加時(shí),，其穩(wěn)壓過(guò)程如下：

（３）當(dāng)ＵＩ增加時(shí),，輸出電壓Ｕ０有升高趨勢(shì)，由于三極管Ｔ基極電位被穩(wěn)壓管ＤＺ固定,，故Ｕ０的增加將使三極管發(fā)射結(jié)上正向偏置電壓降低,，基極電流減小，從而使三極管的集射極間的電阻增大,，ＵＣＥ增加,，于是，抵消了Ｕ０的增加,，使Ｕ０基本保持不變．

上述電路雖然對(duì)輸出電壓具有穩(wěn)壓作用,，但此電路控制靈敏度不高，穩(wěn)壓性能不理想,。

8.3.2 帶有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

1．電路組成

在圖8.3電路加放大環(huán)節(jié)．如圖8.4所示,。可使輸出電壓更加穩(wěn)定,。

圖８．４ 帶放大電路的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

取樣電路：由Ｒ1,、ＲP、Ｒ2組成,，當(dāng)輸出電壓變大時(shí),，取樣電阻將其變化量的一部分送到比較放大管的基極,，基極電壓能反映出電壓的變化，稱(chēng)為取樣電壓,；取樣電壓不宜太大,，也不宜太小，若太大,，控制的靈敏度下降,；若太小，帶負(fù)載能力減弱,。

基準(zhǔn)電路：由ＲZ,、VDＺ組成，給V２發(fā)射極提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓,，ＲZ為限流電阻,，保證VDＺ有一個(gè)合適的工作電流。

比較放大管V2：Ｒ4既是V２的集電極負(fù)載電阻,，又是V１的基極偏置電阻,，比較放大管的作用是將輸出電壓的變化量，先放大,，然后加到調(diào)整管的基極,，控制調(diào)整管工作，提高控制的靈敏度和輸出電壓的穩(wěn)定性,。

調(diào)整管V１：它與負(fù)載串聯(lián),，故稱(chēng)此電路為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，調(diào)整管V１受比較放大管控制,，集射極間相當(dāng)于一個(gè)可變電阻,，用來(lái)抵消輸出電壓的波動(dòng)。

2． 工作原理

（１） 當(dāng)負(fù)載RL不變,，輸入電壓ＵＩ減小時(shí),，輸出電壓U０有下降趨勢(shì)，通過(guò)取樣電阻的分壓使比較放大管的基極電位ＵＢ２下降,，而比較放大管的發(fā)射極電壓不變（ＵＥ２＝ＵＺ）,，因此ＵBE2也下降，于是比較放大管導(dǎo)通能力減弱,，ＵC2升高,，調(diào)整管導(dǎo)通能力增強(qiáng)，調(diào)整管Ｖ1集射之間的電阻ＲCE1減小,，管壓降ＵCE1下降，使輸出電壓Ｕ0上升,，保證了Ｕ0基本不變,。其過(guò)程表示如下：

（2）當(dāng)輸入電壓不變,，負(fù)載增大時(shí)，引起輸出電壓有增長(zhǎng)趨勢(shì),，則電路將產(chǎn)生下列調(diào)整過(guò)程：

當(dāng)負(fù)載RL減小時(shí),，穩(wěn)壓過(guò)程相反。

可見(jiàn),，穩(wěn)壓過(guò)程實(shí)質(zhì)上是通過(guò)負(fù)反饋使輸出電壓維持穩(wěn)定的過(guò)程,。

3． 提高穩(wěn)壓性能的措施和保護(hù)電路

為提高穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓性能，穩(wěn)壓電源的比較放大器可采用其它相應(yīng)的電路,，如圖8.5所示電路,，即具有恒流源負(fù)載的穩(wěn)壓電路。圖中穩(wěn)壓管VDZ2和R5確定V3管的靜態(tài)工作點(diǎn)的偏置電路,，因?yàn)閂3的基極電位穩(wěn)定在UVDZ2上,，加上R4的負(fù)反饋?zhàn)饔茫琕3的集電極電流IC3恒定不變,。另外,，V3又是比較放大器的V2負(fù)載，所以稱(chēng)恒流源負(fù)載,，由于調(diào)整管V1和比較放大管V2都有是PNP管,，為了使恒流源電流方向與V2的負(fù)載電流方向一致，所以V3必須采用PNP管,，因?yàn)楹懔髟淳哂泻芨叩妮敵鲎杩?，使得比較放大器具有很高的電壓放大倍數(shù)，從而可以提高電源的穩(wěn)定性能,。其次,，由于IC3恒定不變，輸入電壓Ui的變化不能直接加到調(diào)整管基極,，從而大大削弱了Ui的變化對(duì)輸出的影響,，有利于輸出電壓穩(wěn)定。

圖８．５具有恒流源負(fù)載的穩(wěn)壓電源

對(duì)于串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路,，由于負(fù)載和調(diào)整很容易串聯(lián)的,，所以隨著負(fù)載電流的增加，調(diào)整管的電流也要增加,，從而使管子的功耗增加,；如果在使用中不慎，使輸出電路短路,，則不斷電流增加,，且管壓降也增加，很可能引起調(diào)整管損壞,。調(diào)整管的損壞可以在非常短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,，用一般保險(xiǎn)絲不能起作用,。因此，通常用速度高的過(guò)載保護(hù)電路來(lái)代替保險(xiǎn)絲,。過(guò)載保護(hù)電路的形式很多,。

例1： 如圖８．6（a），晶體管V3和電阻R5,、R6組成過(guò)載保護(hù)電路,。當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)，V3發(fā)射極電位比基極電位高,，發(fā)射結(jié)受反向電壓作用,，使V3處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)穩(wěn)壓電路的工作無(wú)影響,；當(dāng)負(fù)載短路時(shí),，V3因發(fā)射極電位降低而導(dǎo)通，相當(dāng)于使V1的基,、射極間被V3短路,，從而只有少量電流流過(guò)調(diào)整管，達(dá)到保護(hù)調(diào)整管的目的,，而且可以避免整流元件因過(guò)電流而損壞,。

圖８．６過(guò)載保護(hù)電路

例2： 如圖８．6（b）由晶體管V3、二極管VD和電阻R5,、RM組成過(guò)載保護(hù)電路,。在二極管VD中流過(guò)電流，二極管VD的正向電壓UF基本恒定,。正常負(fù)載時(shí),，負(fù)載電流流過(guò)RM產(chǎn)生的壓降較小，V3的發(fā)射結(jié)處于反向偏置而截止,，對(duì)穩(wěn)壓電路無(wú)影響,；當(dāng)IL增大到某一值時(shí)，RM上的壓降增大,，V3發(fā)射結(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?，V3導(dǎo)通，RC上的壓降增大,，UCE3減小,，即調(diào)整管的基極電位降低，調(diào)整管的UCE1增加,，輸出電壓U0下降,，IL被限制。從圖可以寫(xiě)出V3導(dǎo)通時(shí)的發(fā)射結(jié)電壓方程為：

用被限制的電流IL代入上式,，即可求出Rm來(lái),，Rm稱(chēng)為過(guò)載信號(hào)檢測(cè)電阻或電流取樣電阻,。

8.3.3 集成穩(wěn)壓器電路

集成穩(wěn)壓器是將調(diào)整電路,、取樣電路,、基準(zhǔn)電路、啟動(dòng)電路及保護(hù)電路集成在一塊硅片上構(gòu)成的芯片,。它完整的功能體系,、健全的保護(hù)電路、安全可靠的工作性能,，給穩(wěn)壓電源的制作帶來(lái)了極大的方便,。集成電路穩(wěn)壓器的型號(hào)很多，按單片的引出端子分類(lèi),，有三端固定式,、三端可調(diào)式、和多端可調(diào)式等,。三端集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)端子,，安裝和使用都很方便。

1． 三端固定式集成穩(wěn)壓器

（１） 三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列

三端固定式集成電路穩(wěn)壓器的外形和管腳排如圖８．７所示,。

圖８．７　三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列

（２） 三端固定式穩(wěn)壓器的型號(hào)組成及其意義

三端固定式集成穩(wěn)壓器的型號(hào)組成及其意義如圖８．８所示,。

國(guó)產(chǎn)三端固定式集成穩(wěn)壓器有CW78XX系列（正電壓輸出）和CW79XX系列（負(fù)電壓輸出），其輸出電壓有5V,、6V,、8V、9V,、12V,、15V、18V,、24V,，最大輸出電流有0.1A、0.5A,、1A,、1.5A、2.0A等,。

圖８．８ 三端固定式集成穩(wěn)壓器型號(hào)組成及意義

（３） 三端固定式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用

① 固定輸出穩(wěn)壓器

在實(shí)際上工作中,，可根據(jù)不同的需要，選取符合要求的CW78XX,、CW79XX系列產(chǎn)品,。電路組成如圖８．９所示。圖中C1可以防止由于輸入引線(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的電感而引起的自激,。C2用來(lái)減小由于負(fù)載電流瞬時(shí)變化而引起的高頻干擾,。C3是容量較大的電解電容,，主要用來(lái)進(jìn)一步減小輸出脈動(dòng)和低頻干擾。

圖８．９ 三端集成穩(wěn)壓器的典型接法

② 擴(kuò)壓,、擴(kuò)流和可調(diào)電路

如果需要輸出電壓高于三端穩(wěn)壓器輸出電壓時(shí),，可采用圖８．１０所示電路。

圖8.10　提高輸出電壓接線(xiàn)圖