電壓穩壓器內部結構

為了進一步理解線性型電壓穩壓器的工作原理，首先考慮IC內部的各模塊構成和作用。

電壓穩壓器的內部大致分為4個模塊。

(a)基準電壓 (VREF : Voltage Reference)

IC內部的基準電壓。

電壓穩壓器作為誤差放大器比較用的基準電源使用。

在實際的IC中，誤差放大器以外的模塊也使用基準電壓。

(b)反饋電阻（反饋電阻：RFB1、RFB2）

把輸出電壓分壓，產生誤差放大器的比較電壓。

在實際的IC中，通過改變RFB1和RFB2的比率，調整為輸出所需的設定輸出電壓。

(c)誤差放大器（Error AMP）

通過比較基準電壓和反饋電阻的反饋電壓，控制驅動晶體管/FET以達到所需的設定輸出電壓。

由于電壓穩壓器進行負反饋控制，因此控制驅動晶體管/FET，使基準電壓和反饋電阻的反饋電壓相同。 通過該負反饋操作，無論輸入電壓或輸出電流如何，調整驅動晶體管/FET的電阻值，使輸出電壓恒定。

(d)驅動晶體管/FET

根據來自誤差放大器的信號，變更電阻值的晶體管/FET。 一般使用Pch FET的產品很多，但也有使用Nch FET和PNP/NPN晶體管的產品。 即使晶體管/FET的種類不同，調整電阻值的作用是一樣的。

電壓穩壓器的工作原理

關于電壓穩壓器的工作原理，是根據輸入電壓和輸出電流調節驅動晶體管/FET 的電阻值，使輸出電壓保持恒定。在此說明如何根據輸入電壓和輸出電流，調節驅動晶體管/FET的電阻值，使輸出電壓保持恒定。 驅動器FET的電阻值控制是通過使用誤差放大器的反饋電路（負反饋電路）調整驅動器FET的柵極電壓（=誤差放大器的輸出）來進行的。 具體來說，通過誤差放大器進行“輸出電壓的分割電壓：FB”和“基準電壓：VREF”的比較，調整驅動器FET的柵極電壓，使差值為零，從而使輸出電壓保持一定。 光是這個說明很難掌握其中的含義，所以用簡單的例子來了解誤差放大器的工作原理。

案例1:輸出電壓低于設定輸出電壓時

輸出電壓低于設定輸出電壓時，FB電壓低于誤差放大器的基準電壓VREF，使誤差放大器的輸出電壓降低。 誤差放大器的輸出是輸入Pch驅動器FET的柵極，降低Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”。 Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”下降時，驅動器FET的電壓下降會減少，因此輸出電壓會上升。通過該操作，比設定輸出電壓低的輸出電壓會上升。 該操作將持續到輸出電壓等于設定輸出電壓值為止。

VOUT**↓** ? FB < VREF? Error AMP : Low ? Pch Driver “Ron↓”

也就是說

如果VOUT低于設定值，則降低Pch驅動器Ron，提高VOUT

由此，使VOUT穩定在設定值。

案例2:輸出電壓高于設定輸出電壓時

輸出電壓高于設定輸出電壓時，誤差放大器的FB電壓高于基準電壓VREF，使誤差放大器的輸出電壓上升。 誤差放大器的輸出是輸入Pch驅動器FET的柵極，提高Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”。 Pch驅動器FET的導通電阻“Ron”上升時，驅動器FET的電壓下降會增加，因此輸出電壓下降。通過該操作，比設定輸出電壓高的輸出電壓會下降。 該操作將持續到輸出電壓等于設定輸出電壓值為止。

VOUT**↑** ? FB > VREF? Error AMP : High ? Pch Driver “Ron↑” 也就是說 如果VOUT高于設定值，則提高Pch驅動器Ron，降低VOUT 由此，使VOUT穩定在設定值。

像這樣，通過監視輸出電壓并進行反饋，以“保持設定輸出電壓恒定”的方式進行控制的是線性型電壓穩壓器。

審核編輯：湯梓紅