MIC5207-2.5目前用稳压管组成的基准电压源虽然电路简单,但它的输出电阻大,故常采用带隙基准电压源①,其电路如图10.2.2所示。由图可知,基准电压为

                 yRm=ybE3+rc2△2          (10.2.7)

从原理上说,T3的发射结电压ybE3可用作基准电压源,但它具有较高的负温度系数(-2 mV/℃),因而必须增加一个具有正温度系数的电压fc2 Rc2来补偿。Jc2是由Tl、T2和Re2构成的微电流源电路提供。其值为

         ic2=(vf/re2)in(ic1/ic2)

图10,2.2 带隙基准电压源电路故式(10.2.7)可写为

                 yRIJ=yl+Iln(t)

如果合理地选择rcl/rc2和Rc2/Re2的值,即可利用具有正温度系数的电压rc2 Rc2补偿具有负温度系数的电压ybE3,使得基准电压为②

                      yREF=vbe3=1.205Ⅴ        (10.2.8)

那么基准电压yR「F的温度系数恰好为零。式中的g为电子电荷,EG为硅的禁带宽度。因此,上述电路常称为带隙基准电压源电路。这种基准电压源的电压值较低,温度稳定性好,故适用于低电压的电源中c市场上已有这类集成组件可供使用,国产型号有CJ336、CJ329,国外型号有MC1403、AD580等。

这类带隙基准电压源还能方便地转换成1.2~10Ⅴ等多档稳定性极高的基准电压,温度系数可达2 uV/℃,输出电阻极低,而且近似零温漂及微伏级的热噪声。它广泛用于集成稳压器、数据转换器、A/D、D/A和集成传感器中。

例10.2.1 稳压电源电路如图10.2.3所示。(1)设变压器二次电压的有效值呢=20V,求yI=?说明电路中T1、t2、Dz2的作用;(2)当u1=6Ⅴ,vbE=0.7V,电位器Rp箭头在中间位置,不接负载电阻R1时,试计算A、B、C、D、E各点的电位和vbE3的值;(3)计算输出电压的调节范围;(4)当f=12Ⅴ,RL=150Ω,R2=510Ω,⒕有10%变化时,计算调整管T3的最大功耗Pc3。

解:(1)由式(10.1.12)可得

带隙基准电压源系Bandgap Refcrencc的译称.

图10.2.3 例10.2.1图h=(1・1~1・2)72,取yI=1.272=1.2×20V=24V。电路中T1、R1和Dz2为稳压电源的启动电路,当输入电压yl为一定值,且高于Dz2的稳定电压7z2时,稳压管两端电压yz2使T1导通,电路中E点电位‰建立,整个电路进人正常工作状态。

Rp箭头在中间,A、B、C、D、E各点的电位和ycE3的值

y=yo=×6V=12Ⅴ,7c=yD=7z1=6V

yE=yo+2ybE=12V+1,4Ⅴ=13.4Ⅴ

ycE3=yA~y0=24v~12V=12V

输出电压的最小值和最大值分别由式(10.2,6b)和式(10.2.6c)得

mn=×6Ⅴ=9v/max=-zl

因此,输出电压调节范围为9~18Ⅴ。

T3的功耗Pc3,900-300×6Ⅴ=18Ⅴ

当yo=12Ⅴ,RL=150Ω,JL=f×103 mA=:0 mA,3=5×1°・mA=13,3 mA,几2= 510 ×1°3 mA=11.7 mA,所以rc3=JL+3+JR2=(80+13.3+11.7)mA=105 mA

当⒕有10%变化时,ycE3max=yImax^yo=24×1.1v-12V=14.4V

Pc3=/cumax×rc3=14.4V×105×10^3A=1.5W

三端集成稳压器,输出电压固定的三端集成稳压器,日前,电子设各中常使用输出电压固定的集成稳压器。由于它只有输人、输出和公共引出端,故称之为三端稳压器。现以具有正电压输出的78L××系列为例介绍它的工作原理.

电路如图10.2.4a所示,三端稳压器由启动电路、基准电压电路、取样比78L××型为输出电压固定的二端集成稳压器(a)原理图 (b)金属封装外形图 (c)塑料封装外形图 (d)方框图.