雙輸出低噪聲電源是任何電子愛好者的必備工具。很多情況下都需要雙輸出電源，例如設計前置放大器和為 OPAMP 供電。在本文中，我們將構建一個線性電源，用戶可以獨立調整其正負軌。此外，輸入端只使用了一個普通的單輸出交流變壓器。

特征：

交流 - 直流轉換

雙輸出電壓（正極 - 接地 - 負極）

可調正負導軌

只是一個單輸出交流變壓器

輸出噪聲（20MHz-BWL，無負載）：約 1.12mVpp

低噪聲和穩定的輸出（非常適合為運算放大器供電）

輸出電壓：+/-1.25V 至 +/-25V

最大輸出電流：300mA 至 500mA

便宜且易于焊接（所有元件封裝均為 DIP）

電路分析

圖 1 顯示了該裝置的示意圖。D1和D2是整流二極管。C1 和 C2 構建第一個降噪濾波器級。

圖 1：低噪聲電源原理圖

R1、R2、C1、C2、C3、C4、C5 和 C6 構建了一個低通 RC 濾波器，可降低來自正軌和負軌的噪聲。可以在理論和實踐中檢驗此過濾器的行為。具有波特圖功能的示波器可以執行這些測量，例如 Siglent SDS1104X-E。

IC1 ［1］ 和 IC2 ［2］ 是該電路的主要調節元件。根據 IC1 （LM317） 數據表：“LM317 器件是一種可調節的三端正電壓穩壓器，能夠在 1.25 V 至 37 V 的輸出電壓范圍內提供超過 1.5 A 的電流。它只需要兩個外部電阻器即可設置輸出電壓。該器件具有 0.01% 的典型線路調節率和 0.1% 的典型負載調節率。它包括電流限制、熱過載保護和安全工作區保護。即使 ADJUST 端子斷開，過載保護仍然有效”。

很明顯，該穩壓器引入了良好的線路和負載調整率數據，因此我們可以期望獲得穩定的輸出軌。這與 IC2 （LM337） 相同。唯一的區別是該芯片用于調節負電壓。

D3 和 D4 用于保護。二極管提供低阻抗放電路徑，以防止電容器（C9 和 C10）放電到穩壓器的輸出端。

R4 和 R5 用于調節輸出電壓。C7、C8、C9 和 C10 用于過濾剩余的輸出噪聲。

PCB布局

圖 2 顯示了電路的 PCB 布局。它是在單層PCB板上設計的，所有元件封裝都是DIP。每個人都很容易焊接組件并開始使用該設備。

圖 2：電源的 PCB 布局

我為 IC1 ［3］ 和 IC2 ［4］ 使用了 SamacSys 組件庫。這些庫是免費的，更重要的是遵循工業 IPC 封裝標準。我使用 Altium，所以我直接使用 Altium 插件 ［5］ 安裝了這些庫。圖 3 顯示了選定的組件。類似的插件可用于 KiCad 和其他 CAD 軟件。

圖 3：IC1 （LM137） 和 IC2 （LM337） 的 SamacSys 組件庫（AD 插件）

圖 4 顯示了 PCB 板的 3D 視圖。

圖 4：最終 PCB 板的 3D 視圖

組裝和測試

圖 5 顯示了組裝好的電路板。我決定使用 220V 到 12V 的變壓器在輸出端獲得最大 +/-12V。圖 6 顯示了所需的接線。

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圖 5：組裝好的電路板

圖6：變壓器及電路接線圖

通過轉動 R4 和 R5 多圈電位器，您可以獨立調整正負軌上的電壓。圖 7 顯示了一個示例，其中我將輸出調整為 +/-9V。

現在是時候測量輸出噪聲了。我使用了 Siglent SDS1104X-E 示波器，它在輸入端引入了 500uV/div 的靈敏度，使其成為此類測量的理想選擇。我將通道一設置為 1X、交流耦合、20MHz 帶寬限制，然后將采集模式設置為峰值檢測。然后我取下接地線并使用探針接地彈簧。請注意，此測量是在無輸出負載的情況下進行的。圖 8 顯示了示波器屏幕和測試結果。噪聲的 Vpp 值約為 1.12mV。請注意，增加輸出電流會增加噪聲/紋波水平。這是所有電源的真實故事。

圖 8：電源輸出噪聲（空載）

R1 和 R2 電阻器的功率速率定義了輸出電流。所以我選擇了3W的電阻。此外，如果您打算吸收大電流或穩壓器輸入和輸出之間的電壓差很高，請不要忘記在 IC1 和 IC2 上安裝合適的散熱器。使用 3W 電阻器可以獲得 500mA（最大值）。如果您使用 2W 電阻器，該值自然會降低到 300mA（最大值）。

材料

圖 9 顯示了物料清單。

圖 9：物料清單

審核編輯：郭婷