實用的直流穩壓電路大量使用的是串聯調整型穩壓電路，這種穩壓電路比穩壓二極管穩壓電路複雜得多，但是穩壓性能更好。
串聯調整型穩壓電路組成及各單元電路作用
1.串聯調整型穩壓電路方框圖
圖3-19所示是串聯調整型穩壓電路方框圖，從圖中可以看出，它設有調整管、比較放大器、基準電壓電路和取樣電路，有的穩壓電路中還接入了各種保護電路等。穩壓電路的輸入電壓是整流、濾波電路輸出的直流電壓，是不穩定的直流電壓，經過這一穩壓電路穩定後的直流電壓Uo是穩定的。
圖3-19 串聯調整型穩壓電路方框圖
2.各單元電路作用
串聯調整型穩壓電路中各單元電路的作用說明如下。
(1)基準電壓電路用來為比較放大器提供一個穩定的直流電壓，這一直流電壓作為比較放大器的一個基準電壓。
基準電壓也是一個直流電壓，而且是一個非常穩定的直流電壓，在兩個電壓的比較中用它作為標準，所以稱為基準電壓。
基準電壓電路中的主要元器件是穩壓二極管。
(2)取樣電路的作用是將穩壓電路輸出的直流電壓大小變化量取樣出來，再將該取樣電壓送入比較放大器電路。從取樣電路中取出的直流電壓變化量，反映了穩壓電路直流輸出電壓大小波動的情況。
(3)比較放大器的作用是對兩個輸入電壓進行比較，並將比較的結果送到調整管電路中，對調整管進行控制。輸入比較放大器的兩個信號是取樣電壓和基準電壓，這兩個電壓信號在比較放大器中進行比較，比較的結果有誤差時，比較放大器放大輸出這一誤差電壓，由這一誤差電壓去控制調整管的工作電流大小。
(4)調整管是一隻三極管，利用三極管集電極與發射極之間內阻可控特性，對穩壓電路的直流輸出電壓進行大小調整。調整管的基極工作電流受比較放大器的誤差輸出電壓控制，當比較放大器有誤差電壓輸出時，調整管基極電流大小相應的改變，進行穩壓電路的直流輸出電壓自動調整，實現穩壓。由於調整管與穩壓電路負載串聯，因此稱這種穩壓電路為串聯穩壓電路。又因為直流輸出電壓的穩定是靠調整管集電極與發射極之間電壓降自動調整實現的，所以稱為串聯調整型穩壓電路。
3.穩壓原理
圖3-20所示是串聯調整型穩壓電路的穩壓原理電路。電路中，VT1是調整管，Ui是輸入穩壓電路的直流電壓，Uo是經過穩壓電路穩壓之後的直流工作電壓，R1是穩壓電路的負載(實際電路中R1是整機電路)。
圖3-20 串聯調整型穩壓電路原理電路
(1)直流輸入電壓Ui從VT1集電極輸入，經過VT1集電極與發射極之間的內阻，從VT1發射極輸出，加到負載R1上，R1上的直流電壓為Uo。
(2)從電路中可以看出，調整管VT1集電極與發射極之間的電壓降加上R1上的電壓降(Uo)等於直流輸入電壓Ui。
(3)串聯調整型穩壓電路的基本穩壓原理是：由於某種因素使負載R1兩端的直流輸出電壓Uo增大時，VT1基極電流進行相應的減小變化，使VT1集電極與發射極之間的管壓降增大，這樣直流輸入電壓Ui更多地降在VT1集電極與發射極之間，迫使負載R1上的直流工作電壓Uo下降，穩定穩壓電路的直流輸出電壓Uo。
(4)由於某種因素使負載R1兩端的直流輸出電壓Uo減小時，VT1基極電流增大，使VT1集電極與發射極之間的內阻減小，這樣在VT1集電極與發射極之間的管壓降降低，使負載R1上的直流工作電壓Uo增大，穩定穩壓電路的直流輸出電壓Uo。
(5)觀察電路中穩壓電路的等效電路，調整管VT1相當於一隻可變電阻器RP1，RP1與負載R1串聯，流過RP1的電流等於流過R1的電流。當負載R1兩端的直流輸出電壓大小變化時，RP1的阻值相應的變化，使RP1兩端的直流壓降有相應的改變，迫使負載R1兩端的直流工作電壓Uo穩定。
直流電壓波動因素解析和電路分析方法
穩壓電路的根本目的是穩定穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo，瞭解哪些因素會引起穩壓電路直流輸出電壓Uo的大小波動是分析電路的基礎，也是檢修穩壓電路不能穩定直流輸出電壓的基礎。
1.直流輸入電壓因素
從輸入穩壓電路的直流輸入電壓Ui角度上來講，造成穩壓電路直流輸出電壓Uo大小波動的主要因素有下列兩個。
(1)在其他因素不變時，如果輸入穩壓電路的直流電壓Ui增大，會引起穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo增大。
(2)在其他因素不變時，如果輸入穩壓電路的直流電壓Ui減小，將引起穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo減小。
2.負載大小因素
穩壓電路的負載R1實際上是接在電源電路輸出端的整機電路，當整機電路的工作狀態不同時，負載輕重也不一樣，簡單地講負載電阻R1的阻值大小也不一樣，這時也會引起穩壓電路輸出的直流工作電壓大小波動。
從穩壓電路的負載R1大小波動角度來講，造成穩壓電路直流輸出工作電壓Uo大小波動的主要因素有下列兩個。
(1)在其他因素不變時，如果穩壓電路的負載電阻R1增大，會引起穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo增大。
(2)在其他因素不變時，如果穩壓電路的負載電阻R1減小，會引起穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo減小。
3.電流因素
上述兩種引起穩壓電路直流輸出工作電壓波動的因素，都可以用穩壓電路的直流輸出電流變化來解釋，關於這一點說明如下。
(1)如果負載R1大小不變，穩壓電路的輸出電流增大，那麼在R1上的電壓降增大，必將引起穩壓電路的直流工作電壓Uo增大。
(2)如果負載R1大小不變，穩壓電路的輸出電流減小，那麼在R1上的電壓降減小，必將引起穩壓電路的直流工作電壓Uo減小。
準備知識和電路分析方法
分析串聯調整型穩壓電路的工作原理，需要運用下列幾個方面的基礎知識。
(1)瞭解三極管的放大原理，掌握基極電流對集電極電流和發射極電流的控制原理。
(2)掌握三極管直流電路的工作原理和電路分析方法。
(3)掌握共發射極放大器中三極管各電極的電壓特性。三極管的集電極電壓與基極電壓相位相反，即當基極電壓增大時其集電極電壓減小，基極電壓減小時其集電極電壓增大，這稱為電壓相位的反相特性。
(4)瞭解比較放大器電路的分析方法。比較放大器有兩個功能：一是對兩個信號電壓的大小進行比較，二是對比較出現的誤差電壓進行放大。比較放大器對兩個輸入信號電壓的大小進行比較，然後對比較後的結果(誤差信號)進行放大，這也是三極管的一種具體應用電路。
關於串聯調整型穩壓電路的分析方法，主要說明下列幾點。
(1)串聯調整型穩壓電路的核心是穩定直流輸出電壓，所以要以假設穩壓電路輸出端的直流輸出電壓波動為電路分析的出發點，進行電路分析。
(2)電路分析時通常設穩壓電路直流輸出電壓增大，沿取樣電路、比較放大器、調整管電路，再回到穩壓電路直流電壓輸出端這樣一個閉合迴路進行分析。
(3)也可以設穩壓電路直流輸出電壓減小，其分析過程和方法一樣，只是每一步的分析結果都相反。在電路分析中，通常只需要分析一次，習慣上設穩壓電路直流輸出電壓增大情況進行穩壓過程的分析。
典型串聯調整型穩壓電路工作原理分析與理解
圖3-21所示是典型串聯調整型穩壓電路。電路中，VT1是調整管，它構成電壓調整電路;VZ1是穩壓二極管，它構成基準電壓電路;VT2是比較放大管，它構成電壓比較放大器電路;RP1和R3、R4構成取樣電路。
圖3-21 典型串聯調整型穩壓電路
1.直流電路分析
(1)從整流和濾波電路輸出的直流電壓+V加到調整管VT1集電極，同時經電阻R1加到VT1管基極和VT2集電極。
(2)VT1 管直流回路是：直流工作電壓+V直接加到調整管VT1集電極，R1為VT1提供一定的正向偏置電流，VT1發射極電流通過R3、RP1、R4和穩壓電路負載電路(圖中未畫出)成迴路。
(3)VT2 管直流回路是：直流工作電壓+V經R1加到比較放大管VT2集電極;R3、RP1、R4構成VT2基極分壓式偏置電路，RP1動片輸出的直流電壓加到VT2基極，為VT2提供基極偏置電壓;VT2發射極電流通過導通的VZ1到地端。
(4)VT1 管發射極輸出的直流電壓通過R2加到VZ1上，使VZ1處於導通狀態，R2是穩壓二極管VZ1的限流保護電阻。
(5)R3、RP1、R4 構成分壓電路，RP1動片輸出電壓為VT2基極提供正向偏置電壓的同時，穩壓電路直流輸出電壓Uo的大小波動變化量也通過R3、RP1、R4取樣電路，由RP1動片加到VT2基極。
2.穩壓原理分析
設某種因素導致穩壓電路的直流輸出電壓Uo在增大，通過取樣電路R3、RP1、R4使VT2基極電壓增大，因為直流輸出電壓Uo增大時，RP1動片上的輸出電壓也增大，即VT2基極電壓增大。
由於VT2發射極上的直流電壓取自穩壓二極管上的電壓，因此這一電壓是穩定的，這一直流電壓作為VT2的基準電壓。
因為加到VT2基極上的取樣電壓使基極電壓升高，所以VT2集電極電壓下降(VT2接成共發射極放大器，它的集電極電壓與基極電壓相位相反)，使VT1基極電壓下降，VT1發射極直流輸出電壓下降(發射極電壓跟隨基極電壓變化)，即穩壓電路直流輸出電壓下降。
由上述電路分析可知，當穩壓電路直流輸出電壓增大時，通過電路的一系列調整，穩壓電路的直流輸出電壓Uo將下降，達到穩定直流輸出電壓的目的。
同理，由於某種因素使穩壓電路的直流輸出電壓Uo下降時，VT2基極電壓下降，VT2集電極電壓在升高，VT2基極電壓升高，使VT2發射極電壓降升高，穩壓電路的直流輸出電壓Uo將升高，達到穩定輸出電壓Uo的目的。
3.直流輸出電壓調整電路分析
串聯調整型穩壓電路輸出的直流工作電壓Uo大小是可以進行連續微調的，即在一定範圍內對直流輸出電壓大小進行調整。
(1)當將RP1的動片向上端調整時，RP1動片輸出的直流電壓升高，使VT2基極電壓升高，VT2集電極電壓下降，VT1基極電壓降低，VT1發射極電壓下降，穩壓電路的直流輸出電壓Uo將減小。由此可知，將RP1動片向下調整時，可以降低直流輸出電壓Uo。注意，雖然直流輸出電壓Uo下降，但是仍然是穩定的。
(2)當將RP1的動片向下端調整時，RP1動片輸出的直流電壓下降，使VT2基極電壓下降，通過電路的一系列調整，直流輸出電壓Uo增大。
4.其他電路分析
電路中，電容C1、C2和C3是濾波電容，其中電容C2與調整管VT1構成了電子濾波器電路。
電路分析小結
(1)上述穩壓電路的穩壓過程有多種理解方法，最簡單、容易接受的方法是上面介紹的電壓分析方法，也可以從調整管電流大小變化這個角度來理解，但是理解比較困難。
(2)電路分析的過程是：先分析直流電路，再搞懂各單元電路的工作原理，最後進行穩壓過程的分析。
(3)在比較電路中，必有兩個輸入信號電壓，其中一個是基準信號電壓，兩信號電壓比較的結果會產生一個誤差信號電壓。
(4)穩壓電路的分析過程主要是直流電壓電路的分析過程，所以要牢記三極管3個電極之間的電壓關係和相位。
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