(1)同相放大電路
圖2-42所示是由集成運放構成的同相放大電路。該電路的核心元器件是運放、反饋電阻Rf、限流電阻R。輸入信號Ui加到運放的同相輸入端,輸出電壓Uo的相位與Ui相同,閉環放大倍數A=1+Rf/R。
(2)反相放大電路
圖2-43所示是由集成運放構成的反相放大電路。該電路的核心元器件是運放、反饋電阻Rf、限流電阻R。輸入信號Ui加到運放的反相輸入端,輸出電壓Uo的相位與Ui的相反,閉環放大倍數A=Rf/R。
(3)差動放大電路
圖2-44所示是由集成運放構成的差動放大電路。該電路的核心元器件是運放,反饋電阻Rf,限流電阻R1、R2,平衡電阻RP。
(4)三端穩壓器電路
下面以圖2-45所示的LM7805(78××系列代表型號之一)為核心構成的穩壓器為例介紹三端穩壓電路的工作原理。
當12V供電經C4濾波后,輸入到穩壓器IC(LM7805)的輸入端后,該電壓經其內部的5V穩壓器穩壓后,從輸出端輸出5V電壓,該電壓經C5濾波后,為負載供電。
LM7805不僅有穩壓功能,還有過流和過熱保護功能。當負載異常引起調整管過電流,被過電流保護電路檢測后,調整管停止工作,避免調整管過電流損壞,實現了過電流保護。另外,調整管過電流時,溫度會大幅度升高,被芯片內的過熱保護電路檢測后,也會使調整管停止工作,避免了調整管過熱損壞,實現了過熱保護。
(5)多端穩壓電路
下面以PQ系列四端穩壓器為例介紹。四端穩壓器由基準源(誤差放大器)、調整管VT1、放大管VT2、開關控制電路、基準電壓形成電路、自動保護電路、取樣電阻等構成,如圖2-46所示。
當穩壓器的①腳有正常的供電電壓輸入后,該電壓第一路加到調整管VT1的發射極,為它供電;第二路經R1加到放大管VT2的集電極,為VT2供電;第三路通過R2限流,不僅為基準源和開關控制電路供電,而且通過基準電壓形成電路產生基準電壓,為基準源的同相輸入端提供基準電壓。基準源開始為放大管VT2的基極提供導通電壓,使VT2導通,致使調整管VT1導通,由它的集電極輸出電壓,該電壓通過②腳輸出后為負載供電。
當輸入電壓升高或負載變輕,引起穩壓器的②腳輸出電壓升高時,該電壓經R3、R4取樣后使基準源反相輸入端輸入的電壓增大,基準源為VT2提供的電壓減小,VT2導通程度減弱,使VT1的導通程度減弱,于是VT1的集電極輸出的電壓減小,最終使②腳輸出的電壓下降到規定值,實現穩壓控制。②腳輸出的電壓下降時,穩壓控制過程相反。
當負載異常引起調整管VT1過電流時,被自動保護電路檢測后,自動保護電路輸出低電平保護信號,使放大管VT2截止,調整管VT1因基極電位為高電平而截止,避免VT1過電流損壞,實現了過電流保護。另外,調整管VT1過電流時,溫度會大幅度升高,被芯片內的過熱保護電路檢測后,也會輸出低電平保護信號,使VT2和VT1相繼截止,避免了VT1等元器件過熱損壞,實現了過熱保護。
該穩壓器的②腳能否輸出電壓,不僅取決于①腳能否輸入正常的工作電壓,而且還取決于④腳能否輸入控制信號(開關信號)。當④腳有高電平的控制信號輸入后,開關控制電路變為高阻狀態,不影響放大管VT2的基極電位,此時VT2和VT1能正常工作,穩壓器的②腳開始輸出電壓。當④腳輸入低電平信號后,開關電路輸出低電平信號,使VT2截止,致使VT1截止,穩壓器的②腳無電壓輸出,實現開關控制。
(6)光耦合器的應用電路
圖2-47所示是一種典型的光耦合器型開關電源電路。該電路的核心元器件是光耦合器IC2、TOP系列電源模塊IC1、開關變壓器T。
當市電升高或負載變輕引起開關電源輸出的電壓升高時,濾波電容C3兩端升高的電壓經R4使光電耦合器IC2①腳輸入的電壓升高,同時該電壓經R2、R3組成的取樣電路取樣,產生的取樣電壓超過2.5V。該電壓經三端誤差放大器IC3放大后,使IC2②腳電位下降,IC2內的發光二極管因導通電壓升高而發光強度增大,致使IC2內的光敏三極管因受光加強而導通加強,此時IC2③腳輸出的電壓增大,為IC1的控制信號輸入端C提供的控制電壓增大,經IC1內的控制電路處理后,開關管的導通時間縮短,輸出端電壓下降到規定值。當輸出端電壓下降時,穩壓控制過程相反。
光電耦合器IC2②腳外接的C5是軟啟動電容。開機瞬間,C5需要充電,在它充電的過程中,IC2②腳電位由低逐漸升高到正常值,使它內部的光敏三極管導通程度由強逐漸下降到正常,為IC1的C腳提供的電壓也逐漸降低到正常,使開關管導通時間由短逐漸延長到正常,避免了開關管在開機瞬間可能過激勵損壞。
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