串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理可用圖z0718 所示電路來說明。圖中可變電阻r與負載rl 相串聯(lián)。若rl不變,當輸入電壓ui增大(或減小)時,增大(或減小)r值使輸入電壓ui 的變化全部降落在電阻r上,從而保持輸出電壓ul基本不變。同理,若ui 不變,當負載電流il變化時(導致ul變化),也相應地調(diào)整r的值,以保持r上的壓降不變,使輸出電壓ul也基本不變。
在實際的穩(wěn)壓電路中,則是用晶體三極管來代替可變電阻r,利用負反饋的原理,以輸出電壓的變化量控制三極管集射極間的電阻值,以維持輸出電壓的基本不變。
最簡單的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如圖z0719 所示。晶體管t在電路中起電壓調(diào)整作用,故稱調(diào)整管,因它與負載rl 是串聯(lián)聯(lián)接的,故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。圖中dz與r組成硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,給晶體管基極提供一個穩(wěn)定的電壓,叫基準電壓uz 。r又是晶體管的偏流電阻,使晶體管工作于合適的工作狀態(tài),由電路可知
ul = ui - uce
ube = ub - ue = uz - ul
該電路的穩(wěn)壓原理如下:當輸入電壓ui 增加或負載電流 il減小,使輸出電壓ul 增大時,則三極管的ube減小,從而使ib、ic都減小,uce 增加(相當于rce增大)結(jié)果使ul基本不變。這一穩(wěn)壓過程可表示為:
ui↑(或il↓)→ul↑→ube↓→ib↓→ic↓→uce↑→ul↓
同理,當ui減小或il增大,使ul減小時,通過與上述相反的調(diào)整過程,也可維持ul 基本不變。
從放大電路的角度看,該穩(wěn)壓電路是一射極輸出器(rl接于t的射極),其輸出電壓ul 是跟隨輸入電壓ub =uz變化的,因ub 是一穩(wěn)定值,故ul 也是穩(wěn)定的,基本上不受ui 與il 變化的影響。
該穩(wěn)壓電路,由于直接用輸出電壓的微小變化量去控制調(diào)整管,其控制作用較小,所以,穩(wěn)壓效果不好。如果在電路中增加一級直流放大電路,把輸出電壓的微小變化加以放大,再去控制調(diào)整管,其穩(wěn)壓性能便可大大提高,這就是帶放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。