线性稳压电路

线性稳压器（LDO）一、应用场景图1所示电路是一种最常见的AC/DC电源，交流电源电压经变压器后，变换成所需要的电压，该电压经整流后变为直流电压。

在该电路中，低压差线性稳压器的作用是：在交流电源电压或负载变化时稳定输出电压，抑制纹波电压，消除电源产生的交流噪声。

图 1 LDO在AC-DC电路中的应用各种蓄电池的工作电压都在一定范围内变化。

为了保证蓄电池组输出恒定电压，通常都应当在电池组输出端接入低压差线性稳压器，如图 2所示。

低压差线性稳压器的功率较低，因此可以延长蓄电池的使用寿命。

同时，由于低压差线性稳压器的输出电压与输入电压接近，因此在蓄电池接近放电完毕时，仍可保证输出电压稳定。

图 2 LDO在电池供电电路中的应用众所周知，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较高，噪声较大，电压调整率等性能也较差，特别是对模拟电路供电时，将产生较大的影响。

在开关性稳压器输出端接入低压差线性稳压器，如图 3所示，就可以实现有源滤波，而且也可大大提高输出电压的稳压精度，同时电源系统的效率也不会明显降低。

图 3 DC-DC电路中LDO的应用在某些应用中，比如无线电通信设备通常只有一足电池供电，但各部分电路常常采用互相隔离的不同电压，因此必须由多只稳压器供电。

为了节省共电池的电量，通常设备不工作时，都希望低压差线性稳压器工作于睡眠状态。

为此，要求线性稳压器具有使能控制端。

有单组蓄电池供电的多路输出且具有通断控制功能的供电系统如图 4所示。

图 4 多路LDO供电中的应用二、原理1)定义LDO 是一种线性稳压器。

线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压，即输出电压是输入电压与晶体管或FET产生的管压降的差值。

图 5 基本原理框图所谓压降电压，是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。

2)工作原理图 6 LDO内部基本结构LDO内部电路主要由串联调整管、取样电阻、比较放大器组成。

线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析线性直流电源线性模式，是指调整管工作在线性状态下（就是工作在放大区啊）的直流稳压电源。

就比如三极管，有放大、饱和、截止三种工作状态一样，调整管工作在线性状态下，可这么来理解：RW是连续可变的，亦即是线性的。

而在开关电源中则不一样，开关管是工作只有开、关两种状态：开电阻接近很小；关电阻很大接近于无穷大。

工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。

所以直流稳压电源，会分为线性模式直流电源和开关模式直流电源。

线性直流电源（Linearpowersupply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。

要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。

稳压过程稳压过程，是稳压电源的一个核心，所以对这里大致说明一下。

细细的讲的话会很复杂，不过只要我们知道一个规律，分析起来就很方便了。

稳压过程如输出电压误差放大管基极电压误差放大管基极电流误差放大管集电极电流调整管基极电流（减小的那部分基极电流哪去了？被误差放大管集电极分流了，调整管等效电阻输出电压，完成了调整的目的。

反之也一样，变，掌握了这个规律，对于理解这个概念会很有帮助。

由于调整管相当于一个电阻，电流流过电阻时会发热，所以工作在线性状态下的调整管，一般会产生大量的热，导致效率不高。

这是线性稳压电源的一个最主要的缺点。

但线性稳压电源的优点也是开关电源不可比的：调整速度快、纹波小、干扰小，正是这些优点，使得线性稳压电路在数字电路、CPU供电（家电中的）、信号处理等对电源质量要求较高的电路中得到了广泛应用。

基本工作原理线性直流电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后，通过主。

什么是稳压电路它在电子电路中的作用是什么稳压电路是一种设计用于电子电路中的电路，其作用是在输入电压发生波动或干扰时，能够输出一个恒定稳定的电压。

稳压电路在电子电路中扮演着非常重要的角色，它能够保持电路的稳定性和可靠性，防止电路因为电压波动或干扰而出现问题。

接下来，我们将详细探讨稳压电路的工作原理和应用。

I. 稳压电路的工作原理稳压电路通过将输入电压进行调节，使得输出电压始终保持在一个预设值。

根据不同的设计和应用需求，稳压电路可以采用不同的工作原理和电路拓扑结构。

1. 线性稳压电路线性稳压电路是最常见的一种稳压电路，它通过使用线性元件（如二极管、晶体管、稳压二极管等）来产生一个恒定的输出电压。

线性稳压电路的原理简单，成本低廉，但效率相对较低。

2. 开关稳压电路开关稳压电路是一种高效的稳压电路，它利用开关器件（如晶体管、开关电容器等）的开关动作来实现电压的调节。

开关稳压电路能够提供更高的效率和更大的输出电流，但由于其复杂性，成本和技术难度相应较高。

II. 稳压电路的应用稳压电路被广泛应用于各种电子设备和系统中，以确保它们的正常工作。

以下是几个典型的应用场景：1. 电源稳压稳压电路在电源中是必不可少的，它确保电子设备能够获得稳定的电压供应。

无论是家庭中的电源适配器，还是工业领域的电源电路，都需要稳压电路来提供稳定的电压输出。

2. 嵌入式系统嵌入式系统通常要求在多种工作场景下提供稳定的供电。

稳压电路的设计可以确保嵌入式系统中的各个模块和组件能够在不同的电压波动条件下正常工作。

3. 通信设备无线通信设备对电压的稳定性要求较高，以保证信号的传输质量和可靠性。

稳压电路在通信设备中被广泛应用，例如手机、无线路由器等，以提供稳定的电源。

4. 模拟电路模拟电路对电压的精度和稳定性要求较高，稳压电路常被用于模拟电路中，以确保信号的准确性和稳定性。

5. 电子器件测试在电子器件测试过程中，为了获得可靠和准确的测试结果，需要使用稳压电路来提供标准化的电压供应。

稳压电路的工作原理稳压电路是一种能够自动调节电源输出电压的电路。

它能够在负载变化或输入电压波动时，保持输出电压不变。

稳压电路可以分为线性稳压和开关稳压两种类型。

线性稳压电路是一种基于功率晶体管的放大器，通过对输入信号进行放大和滤波，使得输出信号保持恒定。

当输入电源波动时，放大器会自动调节放大倍数，以保持输出信号恒定。

常见的线性稳压电路有三端稳压器和二端稳压器。

三端稳压器是一种常用的线性稳压器件。

它由一个差分放大器、一个参考电源、一个功率晶体管和一个反馈回路组成。

参考电源提供一个固定的参考电平，差分放大器将输入信号与参考电平进行比较，并将误差信号送入功率晶体管控制端，使得输出信号保持恒定。

二端稳压器也是一种常用的线性稳压器件。

它由一个二极管、一个Zener二极管和一个负载组成。

当输入电源波动时，Zener二极管会自动调节其反向击穿电压，使得二极管的正向电压保持恒定。

因此，输出电压也保持恒定。

开关稳压电路是一种基于开关管的电路，通过对输入信号进行开关控制，使得输出信号保持恒定。

常见的开关稳压电路有降压转换器和升压转换器。

降压转换器是一种将高电压转换为低电压的开关稳压器件。

它由一个输入滤波器、一个功率开关、一个输出滤波器和一个反馈回路组成。

当输入电源波动时，反馈回路会控制功率开关的通断，以保持输出信号恒定。

升压转换器是一种将低电压转换为高电压的开关稳压器件。

它由一个输入滤波器、一个功率开关、一个输出滤波器和一个反馈回路组成。

当输入电源波动时，反馈回路会控制功率开关的通断，以保持输出信号恒定。

总之，稳压电路能够自动调节输出信号以适应负载变化和输入波动，并且能够保证输出信号恒定不变。

线性稳压和开关稳压是两种常用的稳压电路，它们各具特点，在不同的应用场合中发挥着重要的作用。

目录：.一、设计目的.二、设计任务和要求.三、电路原理分析与方案设计四、仿真过程及结果五、心得体会.六、参考文献资料.七、实物图一、目的稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。

串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。

二、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；三，电路原理分析与方案设计1、方案比较与确定基本思路：先对输入的220V 交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。

整流后利用电容的充放电效应，对其进行滤波，使输出电压平滑。

之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。

方案1：220V 交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行稳压，稳压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1 电压作为三极管Q1 的基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1 的基极电位产生很大的影响，则有U BE U B U E 可知，U BE 变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R 两端电压，达到稳压的效果。

方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC 型滤波电路，先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。

一、技术说明：输入交流电压220vV 0.5A。

输出电压5V 和连续可调电压1.5V～30V/1.5A 两组直流。

二、制作说明：1、成品用金属盒或者塑料盒包装成产品。

2、电压表V、电流表A 和调节电压用的电位器Rw 安装在包装盒的面板上。

3、电源变压器固定在包装盒的底座上，电路板固定在包装盒的底座上。

4、电压调节的三端稳压集成块7805 和317 加装散热器。

1.5 直流稳压电源我们最熟悉的电源是220伏交流市电，但若直接使用这个市电，则最多能够点亮一盏灯或转动一个电风扇等。

若要在一个电子电路或计算机上使用市电，则必须首先将其转换为直流稳压电源后才能使用。

图1.23 线性直流稳压电源电路图如图1.23所示为一种典型的线性直流稳压电源的电路图，它由电源开关K、保险管、AC—DC适配器、集成稳压器和后级滤波器组成。

当输入220V交流电且开关K闭合时，输出一个稳定的直流电压，且稳定输出在一定范围内不受220V交流电网的波动和电子电路负载轻重的影响。

整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。

图1.25展示了整流器的工作原理。

在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经D1、负载和D3流回变压器的负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性为上正下负；在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D2、负载和D4流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半周一样,也为上正下负。

因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的脉动电压，该输出的直流成份已大于零。

图1.25 整流器工作原理示意图前级滤波器由大电容C1和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。

大电容C1的作用主要是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。

AC—DC适配器输出的直流电压是不稳定的，它的输出电压值会随着电网电压的波动和负载的轻重而变化，并不适合直接应用于计算机系统和电子电路，因此还必须进行稳压。

线性稳压电路原理
线性稳压电路是一种常用的电路，用于将输入电压稳定成输出电压。

其基本原理是利用稳压元件（如稳压二极管、稳压三极管等）的特性，通过负反馈调节，使输出电压保持稳定。

具体来说，线性稳压电路的工作过程如下：
1. 输入电压经过变压器或电源转换电路得到一个合适的直流电压。

2. 输入电压经过滤波电路得到一个平滑的直流电压。

滤波电路一般由电容器和电感器组成，用于去除输入电压中的纹波。

3. 平滑的直流电压进入稳压电路。

稳压电路中，稳压元件连接在负载电路的输出端，起到稳压的作用。

4. 当输入电压发生变化时，稳压电路通过负反馈将这种变化传递给稳压元件，稳压元件的特性使得其阻抗发生变化，以抵消输入电压变化带来的影响，从而保持输出电压稳定。

5. 输出电压经过滤波电路后，供给负载电路使用。

线性稳压电路的特点是简单可靠、稳定性好。

它适用于对输出电压精度要求较高的场合，如通信设备、精密仪器等。

但是，线性稳压电路的效率较低，因为输入电压的降压过程中会有功率损耗，导致能量的浪费。

此外，稳压元件在工作过程中会产生一定的热量，需要进行散热处理。

稳压电路的工作原理稳压电路是电子领域中常见的一种电路，其作用是在输入电压波动的情况下，保持输出电压的稳定性。

稳压电路通常由稳压元件、反馈电路和比较器组成，通过这些部件的相互配合，实现对输出电压的调节和稳定。

稳压元件是稳压电路中的核心组件，常见的稳压元件包括二极管、三极管、稳压管等。

这些元件可以根据不同的工作原理分为分线性稳压元件和非线性稳压元件。

线性稳压元件通过消耗电压差来实现稳压，而非线性稳压元件则通过调节电阻或电容的值来实现稳压。

反馈电路是稳压电路中的一个重要组成部分，其作用是将输出电压的信息反馈给比较器，通过比较器对输入电压进行调节，从而实现输出电压的稳定。

反馈电路通常由电阻、电容等元件组成，通过这些元件的合理设计，可以实现对输出电压的精确控制。

比较器是稳压电路中的另一个关键组件，其作用是将反馈电路输出的信号与一个参考电压进行比较，然后根据比较结果对输入电压进行调节。

比较器通常由运算放大器等元件组成，通过这些元件的高增益和高输入阻抗，可以实现对输入电压的精确比较和调节。

稳压电路的工作原理可以简单概括为：当输入电压发生波动时，反馈电路将输出电压的信息反馈给比较器，比较器根据反馈信息和参考电压的比较结果对输入电压进行调节，从而实现输出电压的稳定。

通过稳压元件、反馈电路和比较器的相互配合，稳压电路可以在不同的输入电压和负载条件下，保持输出电压的稳定性，确保电子设备的正常工作。

总的来说，稳压电路是电子领域中一种非常重要的电路，其工作原理涉及稳压元件、反馈电路和比较器的相互作用，通过这些部件的合理设计和配合，可以实现对输出电压的精确调节和稳定。

稳压电路在各种电子设备中广泛应用，为电子设备的稳定工作提供了重要保障。

线性稳压电源设计本实验中设计的直流稳压电源，主要由变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。

其中变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电，整流电路用于将交流电转换为半波或全波直流电，滤波电路用于平滑输出电压，稳压电路用于稳定输出电压。

在本实验中，采用单相桥式整流电路，将交流电转换为全波直流电。

接着，通过滤波电路对电压进行平滑处理，去除电压波动和纹波。

最后，通过三端集成稳压器对电压进行稳定，保证输出电压的稳定性和精度。

四、实验过程1、搭建电路板：按照电路图和PCB图进行布线和焊接，注意元器件的正确安装和连接方式。

2、调试电路：接通电源，使用万用表测量电路各点电压和电流，检查电路是否正常工作。

3、测试电路：连接负载，测量输出电压和电流，检查电路是否满足要求。

五、实验结果经过调试和测试，本实验设计的直流稳压电源能够稳定输出+5V、12V的电压，且输出电流不小于2A，满足实际应用需求。

六、元器件清单本实验所需元器件包括：变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器、电阻、电容、LED等。

七、心得体会本实验通过对直流稳压电源的设计和实验，加深了对电源电路的理解和掌握。

同时，也提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。

八、附录：PCB图本实验的PCB图如下图所示，可以根据需要进行修改和优化。

便于估算，假设为理想锯齿波，纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为：其中f=50Hz。

2.线性集成稳压器集成稳压电源分为线性和开关型两类。

线性稳压器具有外围电路简单、输出电阻小、输出纹波电压小、瞬态响应好等优点，但功耗大、效率低，一般用于输出电流5V以下的稳压电路中。

我们选择了LM78xx系列芯片，其中78xx系列为正电压输出，79xx系列为负电压输出，xx为输出电压的值。

根据试验要求，我们选择了LM7805用于输出+5V的直流电压，LM7812和LM7912用于输出±12V的直流电压。

芯片内集成了恒流源、基准电压源、采样电阻、比较放大、调整管、过热过流保护电路、温度补偿电路等，所有电路集成在单块硅片上，只有输入输出公共三个引出端，故名三端式。