TL431-2.5v基準(zhǔn)電壓芯片幾種基本用法

　　本文主要介紹TL431-2.5v基準(zhǔn)電壓芯片的幾種基本用法，感興趣的朋友可以看看。

　　TL431的內(nèi)部結(jié)構(gòu):

　　TL431的具體功能可以用下圖的功能模塊示意。由圖可以看到，VI是一個(gè)內(nèi)部的2.5V的基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反向輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)REF端(同向端)的電壓高于VI(2.5V)時(shí)，三極管中才會(huì)有電流通過(guò)，同相輸入電壓少于2.5V時(shí),三極管處于截止?fàn)顟B(tài)(理想狀態(tài)下)，隨著REF端電壓的微小變化，通過(guò)三極管圖1的電流將從1mA到100mA變化。當(dāng)然，該圖絕不是TL431的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但可用于分析理解電路。

　　TL431內(nèi)部等效電路如圖所示。

　　TL431作為一個(gè)高性?xún)r(jià)比的常用分流式電壓基準(zhǔn)，有很廣泛的用途。這里簡(jiǎn)單介紹一下TL431常見(jiàn)的和不常見(jiàn)的幾種接法。

　　圖(1)是TL431的典型接法，輸出一個(gè)固定電壓值，計(jì)算公式是： Vout = (R1+R2)*2.5/R2，

　　同時(shí)R3的數(shù)值應(yīng)該滿足1mA < (Vcc-Vout)/R3 < 500mA

　　當(dāng)R1取值為0的時(shí)候，R2可以省略，這時(shí)候電路變成圖(2)的形式，TL431在這里相當(dāng)于一個(gè)2.5V穩(wěn)壓管。

　　利用TL431還可以組成鑒幅器，如圖(3)，這個(gè)電路在輸入電壓 Vin < (R1+R2)*2.5/R2 的時(shí)候輸出Vout為高電平，反之輸出接近2V的電平。需要注意的是當(dāng)Vin在(R1+R2)*2.5/R2附近以微小幅度波動(dòng)的時(shí)候，電路會(huì)輸出不穩(wěn)定的值。

　　TL431可以用來(lái)提升一個(gè)近地電壓，并且將其反相。如圖(4)，輸出計(jì)算公式為： Vout = ( (R1+R2)*2.5 - R1*Vin )/R2

　　特別的，當(dāng)R1 = R2的時(shí)候，Vout = 5 - Vin。這個(gè)電路可以用來(lái)把一個(gè)接近地的電壓提升到一個(gè)可以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，唯一需要注意的是TL431的輸出范圍不是滿幅的。

　　TL431自身有相當(dāng)高的增益(我在仿真中粗略測(cè)試，有大概46db)，所以可以用作放大器。

　　圖(5)顯示了一個(gè)用TL431組成的直流電壓放大器，這個(gè)電路的放大倍數(shù)由R1和Rin決定，相當(dāng)于運(yùn)放的負(fù)反饋回路，而其靜態(tài)輸出電壓由R1和R2決定。

　　這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)在于，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度也不錯(cuò)，能夠提供穩(wěn)定的靜態(tài)特性。缺點(diǎn)是輸入阻抗較小，Vout的擺幅有限。

　　圖(6)是交流放大器，這個(gè)結(jié)構(gòu)和直流放大器很相似，而且具有同樣的優(yōu)缺點(diǎn)。我正在嘗試用這個(gè)放大器代替次級(jí)運(yùn)放來(lái)放大熱釋紅外傳感器的輸出信號(hào)。