【精品课件】晶体管稳压电路

《晶体管放电路》PPT课 件
晶体管放电路是电子电路中常见的一种电路类型，本课件将带您深入了解晶 体管放电电路的工作原理、应用以及设计要点。
晶体管放电路简介
晶体管放电电路是一种基本的电子电路，通过控制晶体管的状态实现电流的 放电。该电路具有简单、高效、可靠的特点。
晶体管的工作原理
晶体管是一种用于放大和控制电流的半导体器件。它由三个区域构成：发射区、基区和集电区。晶体管的工作 原理是通过控制基区的电流来控制集电区的电流。
功率
根据实际需要确定放电电路的功率输出，以满足 设备的要求。
成本
设计过程中需考虑成本因素，选择合适的元件和 材料，以降低制造成本。
结论和要点
晶体管放电电路是电子电路中常见且重要的一种电路类型。了解晶体管的工作原理、放电电路的组成和应用以 及设计要点，有助于您在电子设计中选择和设计合适的电路。
振荡器电路
振荡器电路使用晶体管放电实现 信号的周期性振荡，常用于无线 电和钟表等设备中。
电源电路
电源电路使用晶体管放电控制电 流输出，常用于各种电子设备的 电源供应。
放电电路设计要点
稳定性
设计时需考虑电路的稳定性，尽量减小电路的干 扰和噪声。
效率
优化电路设计，提高放电电路的能量转换效率， 减少能量损耗。
放电电路的组成
放电电路由多个元件组成，包括电源、晶体管、电容器和电阻器等。这些元 件共同协作，实现电流放电和信号放大。
放电电路的应用
放电电路广泛应用于各种电子设备中，如放大器、发射机、收音机和电源等。 它们在通信、娱乐和科学研究等领域发挥着重要作用。
常见放电电路的示例
放大器Байду номын сангаас路
放大器电路使用晶体管放电实现 信号的放大，常用于音频和视频 设备中。

2019年A110月为2K2日与星3期2半五 导体材料有模关拟电的子电常路数（K 硅32 为3.87×1016 18
㎝-3· ， 锗为1.76×1016㎝-3· ）。
本征载流子浓度：
ni

pi

A T e 3/ 2 EG 0 / 2kT 0
1、对温度非常敏感：随着T的增加，载流子浓度按 指数规律增加。
2019年11月22日星期五
模拟电子电路
17
本征载流子浓度：
ni

pi

A T e 3/ 2 EG 0 / 2kT 0
式中：
ni、pi ——分别表示电子和空穴的浓度（㎝-3）
；
T——为热力学温度（K）；
EG0为T= 0K（-273oC）时的禁带宽度（硅为
1.21eV，锗为0.78eV）；
k为玻尔兹曼常数（8.63×10-6V/K）；
图1-1 硅和锗原
子
10
结构简化模型
+4
价
电
子
+4
+4
共 价 键
+4
图1-2 单晶硅和锗共价键结构示意图
本征半导体：纯净的（未掺杂）单晶半导体称为本 征半导体。
共价键中的电子，受所属原子核的束缚，不能参与
导电。 2019年11月22日星期五
模拟电子电路
11
一、半导体中的载流子
载流子(Carrier) 指半导体结构中获得运 动能量的带电粒子。
结论
本征激发 和温度有关
会成对产生电子-空穴对
--- 自由电子(Free Electron) 带负电荷 --- 空 穴(Hole) 带正电荷
两种载流子（带电粒子）是半导体的重

若要提高电路的稳压性能，则应加深电路的负反馈，即提高放大 电路的放大倍数。
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2、具有放大环节的串联型稳压电路
同相比例 运算电路
（1）稳压原理：若由于某种原因使UO增大 则 UO↑→ UN↑→ UB↓→ UO↓
（2）输出电压的调节范围
R1 R2 R3 R2 R3
U Z
UO
R1
R2 R3
R3
U Z
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（3）串联型稳压电路的基本组成部分及其作
用
比较放大
采样电阻
调整管
调整管：是电路的核心，
UCE随UI和负载产生变化以 稳定UO。
基准电压
基准电压：是UO的参考电 压。
采样电阻： 对UO 的采样，与基准电压共同决定UO 。 比较放大：将UO 的采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。
隔离作用
UO
(1
R2 R1
)
U
' O
I W R2
IW为几mA，UO与三端稳压器 参数有关。
基准电压
R1 R2 R3 R1 R2
U
' O
UO
R1
R2 R1
R3
U
' O
电路复杂
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2、基准电压源三端稳压器 W117
输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。
保护 稳压器
UO
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讨论三：关于实用串联型稳压电源的讨
论
输出电流
取样电阻
限流型过流 保护电路
IEmax
U BE R0
1) 标出集成运放的同相输入端和反向输入端； 2) 电路由哪些部分组成？ 3) UI＝21V，R1＝ R2＝ R3＝300Ω，UZ＝6V， UCES＝3V， UO＝？ 4) 如何选取R’和R？

解：
电压调整率：
电流调整率：
8.4 集成稳压器
集成稳压器：是指用集成电路的形式制造 的稳压电路称
优点：性能稳定可靠，使用方便、价格低廉。
集成稳压器分类：多端式和三端式；输出 电压有固定式和可调式；正压、负压输出稳 压器等。
8.4.1 三端固定式集成稳压器
1、封装形式：
（1）金属壳封装 （2）塑料壳封装
三端稳压器使用方便、性能可靠， 目前已基本取代了分立元件稳压器。
它们都有三个管脚，分别是输入端、输出端和公共端， 因此称为三端式稳压器。
2、CW7800系列稳压器：
输出正电压
（1）CW7800系列：是三端固定正压输出的集成稳压器。 输出电压有5 V、6 V、9 V、12 V、15 V、18 V、24 V等 档次 。 例如：CW7805表示输出电压为正5 V。此系列 最大输出电流为1.5 A。 （2） 同类产品：CW78M00系列(0.5 A)；CW78L00 系列(0.1 A)；CW78T00系列(3 A)和CW78H00系列(5 A)。
5、稳压过程：
Vo
VB4
Ic4
C1放 电速度 Vo
V3截止 时间 V1、V2饱 和时间
从而稳定VO
优点：是电源效率高，稳压效果好。 缺点：是纹波较大，电路复杂，对元器件要求较高。 被广泛应用在彩色电视机、计算机等设备中。
(2)输出电压可调：
例：如图所示，一个由CW7812集成稳压器组成的输出电 压可调稳压电源，已知R1=Rp=R3=2k,求输出电压的调节 范围。
（3）电压极性变换电路
CW7800系列稳压器，按图所示方法连接可输出负电 压；CW7900系列稳压.2 三端可调式集成稳压器
8.1

设计步骤
确定设计目标
明确稳压电路的性能指 标，如输出电压、电压 调整率、负载调整率等
。
选择元件
根据设计目标选择合适 的晶体管、电阻、电容
等元件。
搭建电路
按照设计要求搭建晶体 管稳压电路，包括电源 电路、调整电路和负是否满足要求 ，并根据测试结果进行
技术发展对行业的影响
晶体管稳压电路技术的发展将推动电子 设备性能的提升，促进相关行业的发展
。
随着晶体管稳压电路技术的不断进步， 将进一步降低电子设备的能耗，对节能 减排、绿色环保等社会问题产生积极影
响。
晶体管稳压电路技术的发展将促进相关 产业链的发展，带动就业和经济增长。
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《晶体管稳压电路》ppt课件
• 晶体管稳压电路概述 • 晶体管稳压电路的组成与元件 • 晶体管稳压电路的分析与设计 • 晶体管稳压电路的应用与实例 • 晶体管稳压电路的发展趋势与展望
01
晶体管稳压电路概述
定义与特点
定义
晶体管稳压电路是一种利用晶体 管作为主要元件，通过调节输出 电压来保持恒定的电压值的电子 电路。
在某些应用中，如工业控制系统中，电路的可靠性是一个 重要的考虑因素。为了提高可靠性，可以采用高质量的元 件和严格的生产工艺控制。
05
晶体管稳压电路的发展趋势与展望
技术发展现状
当前晶体管稳压电路 技术已经相当成熟， 广泛应用于各种电子 设备中。
集成化、小型化、轻 量化成为晶体管稳压 电路的发展趋势。
电容器的耐压和温度稳定性对稳压效果有一定影响，选择高耐压和温度稳定的电容 器可以提高稳压效果。
变压器
变压器在晶体管稳压电路中起到 电压变换的作用，可以将输入的 电压变换成适合电路需求的电压

一、注意两个性能指标和三个功能指标
+ Rc
T1 T'1
R3 R1
+ Io
220V ~
u2
Ui T3
C1
RL
-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱR0
T2 Dz
Rw
C2 Uo RL
R2
_
1、两个性能指标
1）、负载不变，由于电网电压变化，其性能优劣通常用
稳压系数来量度： UO
Sr
=
UO U I
UI
RL = 常数
设计方法及步骤
一、注意两个性能指标和三个功能指标
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放 2.调整管采用复合三极管 3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5. 内部加短路和过热保护电路
设计方法及步骤
一、串联反馈式稳压电路原理
(a)电路结构的一般形式
调整元件
+
+
T
Uo取样 比较放大 基 准电压
+
UI
_
UR FUO
–
RL UO –
串联式稳压电路的组成：
（1）基准电压；
（2）比较放大；
（3）输出电压取样电路；（4）调整元件
调整元件
+
+
T1
比较放大
Uo取样 比较放大 基 准电压
+
UI
_
UR FUO

8.2.2 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源
1. 电路结构： V1为调整管，起电压调整作用； V2是比较放大管，与集电极电阻R4组成比较放大器； V3是稳压管，与限流电阻R3组成基准电源，为V2发射极提 供基准电压； R1、R2和RP组成采样电路，取出一部分输出电压变化量加 到V2管的基极，与V2发射极基准电压进行比较，其差值电 压经过V2放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。
三极管输出特性曲线
三极管处于放大状态 VBE↑→ IB↑→ IC↑→ VCE↓
8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源
稳压过程：
VI↑ RL↑
→VO↑→VBE↓
→IB↓→
IC↓→VCE↑→VO↓
VBE= VZ -VO
VO= VI -VCE
8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源
因负载电流由管子V1供给，所以与并联型稳压电 路相比，可以供给较大的负载电流。但该电路对输出 电压微小变化量反映迟钝，稳压效果不好，只能用在 要求不高的电路中。
方法一：更改图片
2. 在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）
1.选中模版中的图片（有些图片与其他对 而不是组合）。
2.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选
3. 在“替换为”下拉列表中选择替换字体。 4. 点击“替换”按钮= VB2 -VZ
VI↑ RL↑
→VO↑→VB2↑→VBE2↑→IB2↑→IC2↑→VCE2↓
VO= VI –VCE1
VC2= VZ +VCE2
VO↓←VCE1↑←IC1↓← IB1↓←VBE1↓← VC2↓
3. 输出电压调节范围：
V B 2V BE V 2ZR 1R P R PR 2R 2V O VOR 1R P R PR 2R2(VBE2 VZ)

图7-24 串联型稳压电路框图
2
Байду номын сангаас
2.稳压过程
图7-23 有放大环节串联型稳压电路
3
3.输出电压
所以电路的输出电压为：
R 2 U U U U 1 Z BE 1 O 由图7-23的电路可知， B R R 1 2
，
R R 1 2 U ( U U ) O Z BE 1 R 2
7 .6.3具有过载保护环节的稳压电路
在串联型稳压电路中，负载电流全部流过调整管， 当负载短路或过载时，会使调整管电流过大而损坏， 为此必须设置过载保护电路，保护电路有限流型和截 止型两种 。
4
图7-25 稳压电路中的限流型保护电路
当负载电流Io过大超过允许值时，URs增大使VT2导通，比 较放大器输出电流被VT2分流，使流入调整管VT1基极的电流 UBE2 0.7 减小，从而使输出电流Io受到限制（ IO ），保护 R R S S 了调整管及整个电路。
5
6
7 .6.1 基本串联型稳压电路
图7-22 基本串联型稳压电路
若电网电压变动或负载电阻变化使输出电压 UO 升高，电路 的稳压过程可表示如下： UO↑→UBE↓→IB↓→IE↓→UCE↑→UO↓，结果使电压维持稳定。 基本稳压电路实际上相当于硅稳压管稳压电路的扩流电路。
1
7 .6.2 带有放大环节的串联型稳压电路 1.电路组成