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1、目 录第一章 芯片简介2第二章 AZ431内部电路分析22.1 输入级和基准32.2 误差放大42.3 稳定基准42.4 补偿与保护5第三章 芯片仿真53.1直流稳压特性53.11 电压稳压特性53.12 当VKA=VREF时各参数的变化73.13 外界温度对输出电流的影响93.2交流特性9AZ431芯片第一章 芯片简介电压基准芯片，顾名思义，就是为了提供一个准确的输出电压，而不受工作电压、负载、温度变化以及时间的影响。电压基准芯片应用于高精度A/D和D/A转换、传感器、电源管理、精度整流等等需要较高精度电压标准的领域。与集成稳压器类似，他们都用于产生一个标准电压，然而，集成稳压器可以比电压基
2、准提供更大的电流输出，而其输出电压精度远远低于电压基准芯片且输出噪音较大。 图1 电路符号 图2 典型应用第二章 AZ431内部电路分析AZ431是三端可调电压基准芯片，内部电路如图1所示。他可以很方便的设定输出电压在2.5V36V的范围内变化。它具有很好的精度，并且输出噪声小，温度稳定性也很好。431内部基准使得VREF端保持在2.5V。所以对于图一，其输出电压为 图3 az431内部电路2.1 输入级和基准T2、T3、T4等组成了基准电压子电路。如果有,得到,所以又因为，得到其中VT=0.0026,故而, = 这就是AZ431的基准电压。2.2 误差放大如果VI有一个变化信号，该信号通过采
3、样电阻Rb、Rc分压后，由射极跟随电路T1输出。一路送给了T5的基极，另一路经R1、R2送给了T3、T4的基极。由于R4的负反馈作用，导致T6基极的信号变化比T2基极更为激烈。T6将此信号反相放大后加到了T5的发射极上，这样在T5的发射结上就得到了一个更大幅度的误差信号。T8、T9组成了1：1的比例电流源，一方面作为T5的有源负载；另一方面，将T5放大后的信号传递到了T10的基极。误差信号也通过R2、R10被T7所放大。由于T5、T7都是反相放大，经过电流镜后，进入T10基极的电流为两个放大后信号之差。但是，由于进入T5的信号经过了T3、T6多级当打，而进入T7的信号则是通过了T2的作用，故T
4、7的输出相对T5为小。这保证了T10的基极能够获得与原误差信号同相并且幅度合适的输入电流。2.3 稳定基准T6、T7组成了一个差分放大级。其中T6基极为同相输入端，T7为反相输入端。T8、T9组成的电流镜保证了T6、T7的集电极电流的相等。由于R10的存在,当时，T7的集电极电流与T9基本相同但略小一点，其差值保证了T10 正常工作。2.4 补偿与保护 T4为温度补偿的作用，当温度升高时， T10、T11集电极电流增大，会导致输出电压下降。 对于T1，当温度升高时，一方面其输出电流增大，会导致整个基准电路电流增大，基准电压升高。另一方面T4反向电流增大，使T1基极电流减小，同时T10输入电流增
5、大，降低输出电压，达到补偿目的。第三章 芯片仿真3.1直流稳压特性3.11 电压稳压特性对于这样的电压基准芯片，我们最关心的就是他的电压稳压特性。首先测试他的2.5V基准电压。图4 仿真电路图5 基准电压特性曲线从图5中可以看出，输入电压从0V变化到40V区间内，基准电压从2.41变化到了2.53V，误差在0.3%之内，达到了很好的稳定精度。图6 输出特性曲线其中输入调整率指输入电压变化所造成电源输出电压偏差的百分比，定义为输出特性曲线如图6所示，其中VOnorm=5V，当输入电压变化到40V时，输入调整率为5.6%。3.12 当VKA=VREF时各参数的变化图7 VKA=VREF时仿真电路图
6、8 VKA=VREF输出电流随电压的变化曲线图9 VKA=VREF温度的变化对基准电压的影响图9可以看出当外界温度从0oC上升到70oC的过程中，基准电压只变化了不到0.24V。图10 三端稳压器阳极电压的变化对基准电压的变化曲线从图10可以得出，当VKA从10变化到VREF的过程中，VREF变化了1.22V，则。3.13 外界温度对输出电流的影响图9 VREF=0时温度变化对输出电流的影响图9 VREF=0时温度变化对输出电流的影响3.13 负载调整率这是稳压电源的一项重要指标，体现当负载电流变化时稳压电源的输出电压相应的变化情况，通常以输出电流从0变化到额定最大电流时，输出电压的变化量和输出电压的百分比值来表示。例如某5V直流稳压电源的输出电流从0增加到最大电流1A，它的输出电压从5.00V降到了4.50V，降落值0.5V除以标称输出电压5V，得到10%，这就是该电源的负载调整率。3.2交流特性AZ431具有一个有很好的误差放大级，取Ra=1K、Rb=Rc=10K。ref端输入50KHz信号。在输出端观察信号的交流成分，就可以看到放大器的输出波形，如图3所示。431将输入信号放大了将近3倍。 图6 交流测试电路图7 输出波形6
