穩(wěn)壓器的作用是將不穩(wěn)定的直流電壓變換為穩(wěn)定的直流電壓,。而集成穩(wěn)壓器憑借體積較小、穩(wěn)壓性能好和保護功能完善等優(yōu)點應(yīng)用范圍越來越廣,。集成穩(wěn)壓器有線性電源式穩(wěn)壓器和開關(guān)電源式穩(wěn)壓器兩大類。由于開關(guān)電源式穩(wěn)壓器屬于模擬,、數(shù)字混合電路,，所以我們在后文介紹此類穩(wěn)壓器，下面僅介紹模擬集成穩(wěn)壓器,。模擬集成穩(wěn)壓器有三端式和多端式兩種,。常見的集成穩(wěn)壓器的電路如圖4-123所示,。

(1)三端穩(wěn)壓器

三端穩(wěn)壓器又分為不可調(diào)和可調(diào)兩種。常見的三端穩(wěn)壓器實物與引腳功能如圖4-124所示,。

① 三端不可調(diào)穩(wěn)壓器,。三端不可調(diào)穩(wěn)壓器是目前應(yīng)用最廣泛的穩(wěn)壓器。三端不可調(diào)穩(wěn)壓器主要有78××系列和79××系列兩大類,。其中,，78××系列穩(wěn)壓器輸出的是正電壓，而79××系列穩(wěn)壓器輸出的是負(fù)電壓,。三端不可調(diào)穩(wěn)壓器主要的產(chǎn)品有NC 公司的LM78××/79××,、摩托羅拉公司的MC78××/79××、仙童公司的μA78××/79××,、東芝公司的TA78××/79××,、日立公司的HA78××/79××、日電公司的μPC78××/79××,、三星公司的KA78××/79××以及意法聯(lián)合公司生產(chǎn)的L78××/79××等,。其中，××代表電壓數(shù)值,，比如,，7812 代表的是輸出電壓為12V 的穩(wěn)壓器，7905 代表的是輸出電壓為?5V 的穩(wěn)壓器,。

a.分類,。三端不可調(diào)穩(wěn)壓器按輸出電壓可分為10 種，以78××系列穩(wěn)壓器為例介紹,，包括7805(5V),、7806(6V)、7808(8V),、7809(9V),、7810(10V)、7812(12V),、7815(15V),、7818(18V)、7820(20V),、7824(24V),。三端不可調(diào)穩(wěn)壓器按輸出電流可分為多種，穩(wěn)壓器最大輸出電流與字母的關(guān)系見表4-1,。

參見表4-1,，常見的L78M05 就是最大電流為500mA 的5V 穩(wěn)壓器，而常見的KA7812就是最大電流為1.5A 的12V 穩(wěn)壓器,。

b.三端不可調(diào)穩(wěn)壓器的工作原理,。下面以78××系列三端不可調(diào)穩(wěn)壓器為例介紹三端不可調(diào)穩(wěn)壓器的工作原理,。78××系列三端不可調(diào)穩(wěn)壓器由啟動電路(恒流源)、取樣電路,、基準(zhǔn)電壓形成電路,、誤差放大器、調(diào)整管,、保護電路等構(gòu)成,，如圖4-125所示。

當(dāng)78××系列三端不可調(diào)穩(wěn)壓器輸入端有正常的供電電壓輸入后,，該電壓不僅加到調(diào)整管的集電極,，而且通過基準(zhǔn)電壓形成電路產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)電壓加到誤差放大器后,，誤差放大器為調(diào)整管的基極提供基準(zhǔn)電壓，使調(diào)整管的發(fā)射極輸出電壓,，該電壓經(jīng)R1 限流,，再通過三端不可調(diào)穩(wěn)壓器的輸出端子輸出后，為負(fù)載供電,。

當(dāng)輸入電壓降低或負(fù)載變重,，引起三端不可調(diào)穩(wěn)壓器輸出電壓Uo 下降時，通過可調(diào)電阻RP 與R2 取樣后的電壓減小,。該電壓加到誤差放大器的反相輸入端,，與同相輸入端輸入的參考電壓比較后，輸出的電壓增大,，調(diào)整管因基極輸入電壓增大而導(dǎo)通程度加強,，使Uo 升高到規(guī)定值，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制,。當(dāng)輸出電壓升高時,，穩(wěn)壓控制過程相反。

當(dāng)負(fù)載異常引起調(diào)整管過電流,，被過電流保護電路檢測后,，調(diào)整管停止工作，避免調(diào)整管過電流損壞,，實現(xiàn)了過電流保護,。另外，調(diào)整管過電流時,，溫度會大幅度升高,，被芯片內(nèi)的過熱保護電路檢測后，也會使調(diào)整管停止工作，避免了調(diào)整管過熱損壞,，實現(xiàn)了過熱保護。

② 三端可調(diào)穩(wěn)壓器,。三端可調(diào)穩(wěn)壓器是在三端不可調(diào)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,，它最大的優(yōu)點就是輸出電壓在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)調(diào)整。它和三端不可調(diào)穩(wěn)壓器一樣,，也有正電壓輸出和負(fù)電壓輸出兩種,。

a.分類。三端可調(diào)穩(wěn)壓器按輸出電壓可分為4 種：第一種是輸出電壓為1.2～15V 的,，如LM196/396;第二種是輸出電壓為1.2～32V 的,，如LM138/238/338;第三種是輸出電壓為1.2～33V 的，如LM150/250/350;第四種是輸出電壓為1.2～37V 的,，如LM117/217/337,。

三端可調(diào)穩(wěn)壓器按輸出電流分為0.1A、0.5A,、1.5A,、3A、5A,、10A 等多種,。在穩(wěn)壓器型號后面加字母“L”的穩(wěn)壓器的輸出電流為0.1A，如LM317L 就是最大電流為0.1A 的穩(wěn)壓器;在穩(wěn)壓器型號后面加字母“M”的穩(wěn)壓器的輸出電流為0.5A,，如LM317M 就是最大電流為0.5A 的穩(wěn)壓器;在穩(wěn)壓器型號后面不加字母的穩(wěn)壓器的輸出電流為1.5A,，如LM317就是最大電流為1.5A 的穩(wěn)壓器。而LM138/238/338 是5A 的穩(wěn)壓器,，LM196/396 是10A 的穩(wěn)壓器,。

b.工作原理。三端可調(diào)穩(wěn)壓器由恒流源(啟動電路),、基準(zhǔn)電壓形成電路,、調(diào)整器(調(diào)整管)、誤差放大器,、保護電路等構(gòu)成,，如圖4-126所示。

當(dāng)穩(wěn)壓器LM317 的輸入端有正常的供電電壓輸入后,，該電壓不僅為調(diào)整器供電,，而且通過恒流源為基準(zhǔn)電壓放大器供電，由它產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓,?；鶞?zhǔn)電壓加到誤差放大器的同相輸入端后，誤差放大器為調(diào)整器提供導(dǎo)通電壓，使調(diào)整器開始輸出電壓,，該電壓通過輸出端子輸出后,，為負(fù)載供電。

當(dāng)輸入電壓減小或負(fù)載變重,，引起LM317 輸出電壓下降時,，誤差放大器反相輸入端輸入的電壓減小，誤差放大器為調(diào)整器提供的電壓增大,，調(diào)整器輸出電壓增大,，最終使輸出電壓升高到規(guī)定值，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制,。輸出電壓升高時,，穩(wěn)壓控制過程相反。

LM317 內(nèi)的1.25V 基準(zhǔn)電壓形成電路的輸出電壓受調(diào)整端ADJ 輸入電壓的控制,，當(dāng)ADJ 端子輸入電壓升高后,，基準(zhǔn)電壓形成電路輸出的電壓就會升高，誤差放大器輸出的電壓因同相輸入端電壓升高而升高,，使調(diào)整器輸出電壓升高,。反之，控制過程相反,。這樣,，通過調(diào)整ADJ 端子的電壓，也就可以改變LM317 輸出電壓的大小,。

另外,，LM317 內(nèi)的保護電路和LM7812 內(nèi)的保護電路工作原理相同，不再介紹,。

(2)多端穩(wěn)壓器

① 四端穩(wěn)壓器,。四端穩(wěn)壓器是由夏普(Sharp)公司生產(chǎn)的一種新型穩(wěn)壓器，它實際上是在三端不可調(diào)穩(wěn)壓器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,，與三端不可調(diào)穩(wěn)壓器相比,，最大的區(qū)別是具有輸出電壓控制功能，所以該穩(wěn)壓器加設(shè)了控制端子,，但其穩(wěn)壓值與普通三端穩(wěn)壓器相同,，如型號(系列)PQ××后面的“××”代表穩(wěn)壓值，如PQ05RD21 就是5V 穩(wěn)壓器,。常見的PQ 系列四端穩(wěn)壓器實物如圖4-127所示,。

四端穩(wěn)壓器由基準(zhǔn)源(誤差放大器)、調(diào)整管VT1,、放大管VT2,、開關(guān)控制電路,、基準(zhǔn)電壓形成電路、自動保護電路,、取樣電阻等構(gòu)成,，如圖4-128所示。

當(dāng)穩(wěn)壓器的①腳有正常的供電電壓輸入后,，該電壓第一路加到調(diào)整管 VT1 的發(fā)射極,，為它供電;第二路經(jīng)R1 加到放大管VT2 的集電極，為 VT2 供電;第三路通過R2限流,，不僅為基準(zhǔn)源和開關(guān)控制電路供電，而且通過基準(zhǔn)電壓形成電路產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓,，為基準(zhǔn)源的同相輸入端提供基準(zhǔn)電壓,。基準(zhǔn)源開始為放大管VT2 的基極提供導(dǎo)通電壓,，使 VT2 導(dǎo)通,，致使調(diào)整管 VT1 導(dǎo)通，由它的集電極輸出電壓,，該電壓通過②腳輸出后為負(fù)載供電,。

當(dāng)輸入電壓升高或負(fù)載變輕，引起穩(wěn)壓器的②腳輸出電壓升高時,，該電壓經(jīng)R2、R3 取樣后使基準(zhǔn)源反相輸入端輸入的電壓增大，基準(zhǔn)源為VT2 提供的電壓減小,，VT2 導(dǎo)通程度減弱,，使VT1 的導(dǎo)通程度減弱，于是VT1 的集電極輸出的電壓減小,，最終使②腳輸出的電壓下降到規(guī)定值,，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。②腳輸出的電壓下降時,，穩(wěn)壓控制過程相反,。

當(dāng)負(fù)載異常引起調(diào)整管VT1 過電流時，被自動保護電路檢測后,，自動保護電路輸出低電平保護信號,，使放大管VT2 截止，調(diào)整管VT1 因基極電位為高電平而截止,，避免VT1 過電流損壞,，實現(xiàn)了過電流保護。另外,，調(diào)整管VT1 過電流時,，溫度會大幅度升高,，被芯片內(nèi)的過熱保護電路檢測后，也會輸出低電平保護信號,，使VT2 和VT1 相繼截止,，避免了VT1 等元器件過熱損壞，實現(xiàn)了過熱保護,。

該穩(wěn)壓器的②腳能否輸出電壓,，不僅取決于①腳能否輸入正常的工作電壓，而且還取決于④腳能否輸入控制信號(開關(guān)信號),。當(dāng)④腳有高電平的控制信號輸入后,，開關(guān)控制電路變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，不影響放大管VT2 的基極電位,，此時VT2 和VT1 能正常工作,，穩(wěn)壓器的②腳開始輸出電壓。當(dāng)④腳輸入低電平信號后,，開關(guān)電路輸出低電平信號,，使VT2 截止，致使VT1 截止,，穩(wěn)壓器的②腳無電壓輸出,，實現(xiàn)開關(guān)控制。

② 五端穩(wěn)壓器,。五端穩(wěn)壓器主要有具有復(fù)位功能和輸出電壓可調(diào)兩種,。

a.五端穩(wěn)壓、復(fù)位穩(wěn)壓器,。五端穩(wěn)壓,、復(fù)位穩(wěn)壓器廣泛應(yīng)用在彩色電視機、計算機等電子產(chǎn)品中,，下面以常用的五端穩(wěn)壓器L78MR05FA 為例進(jìn)行介紹,。L78MR05FA 的內(nèi)部由啟動電路、基準(zhǔn)電壓形成電路,、調(diào)整管VT1,、放大管VT2、誤差放大器,、復(fù)位電路,、保護器、取樣電阻等構(gòu)成,，如圖4-129所示,。它的引腳功能與檢測參考數(shù)據(jù)見表4-2。

b.五端受控穩(wěn)壓器,。五端受控穩(wěn)壓器廣泛應(yīng)用在彩色電視機,、錄像機,、彩色顯示器等電子產(chǎn)品中，常見的五端受控穩(wěn)壓器有BA××系列等產(chǎn)品,。該系列穩(wěn)壓器根據(jù)輸出電壓的不同,，可分為3.3V、5V,、6V,、9V 等多種。在BA 后面的數(shù)字就代表穩(wěn)壓器的輸出電壓值,，如BA033ST 就是輸出電壓為3.3V 的穩(wěn)壓器,，BA12ST 就是輸出電壓為12V 的穩(wěn)壓器。該系列穩(wěn)壓器根據(jù)有無電壓取樣功能可分為兩種：一種是內(nèi)置電壓取樣電路,，⑤腳外無須設(shè)置取樣電阻的穩(wěn)壓器,，此類穩(wěn)壓器通過加“AST”/“ASFP”字符進(jìn)行表示;另一種是內(nèi)部無電壓取樣電路，外部需要設(shè)置取樣電阻的穩(wěn)壓器,，此類穩(wěn)壓器通過加“ST”/“SFP”字符進(jìn)行表示。

BA××系列五端受控穩(wěn)壓器的內(nèi)部由基準(zhǔn)電壓形成電路,、調(diào)整管,、控制開關(guān)、誤差放大器,、保護電路等構(gòu)成,，如圖4-130所示。它的引腳功能見表4-3,。

當(dāng)穩(wěn)壓器的②腳有正常的供電電壓輸入后,，該電壓第一路加到調(diào)整管VT 的發(fā)射極，為它供電;第二路經(jīng)基準(zhǔn)電壓形成電路產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓,。該電壓加到誤差放大器的反相輸入端后,，誤差放大器輸出低電平信號，使VT 導(dǎo)通,，由其集電極輸出電壓,，該電壓通過④腳輸出后，為負(fù)載供電,。

當(dāng)輸入電壓降低或負(fù)載變重,，引起穩(wěn)壓器的④腳輸出電壓下降時，經(jīng)外接的取樣電阻取樣后的電壓減小,，該電壓通過穩(wěn)壓器的⑤腳輸入到誤差放大器的同相輸入端后,，使誤差放大器輸出電壓減小，使調(diào)整管VT 的導(dǎo)通程度加強,，于是VT 的集電極輸出的電壓升高,，最終使④腳輸出的電壓升高到規(guī)定值,，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。④腳輸出的電壓下降時,，穩(wěn)壓控制過程相反,。

當(dāng)負(fù)載異常引起調(diào)整管VT 過電流時，芯片溫度會大幅度升高,。當(dāng)芯片溫度達(dá)到25 ℃時,，被過熱保護電路檢測后，控制誤差放大器輸出的電壓隨溫度升高而增大,，使調(diào)整管VT 導(dǎo)通逐漸減弱,，致使穩(wěn)壓器輸出的電壓隨溫度升高而減小;當(dāng)溫度超過125 ℃時，過熱保護電路控制信號使誤差放大器始終輸出高電平電壓,，使VT 截止,，避免了VT 等元器件過熱損壞，實現(xiàn)了過熱保護,。

該穩(wěn)壓器的④腳能否輸出電壓,，不僅取決于②腳能否輸入正常的工作電壓，而且還取決于①腳能否輸入控制信號(開關(guān)信號),。當(dāng)①腳輸入高電平的控制信號,，經(jīng)開關(guān)電路處理后，不影響誤差放大器反相輸入端的電位,，調(diào)整管VT 導(dǎo)通,，穩(wěn)壓器的④腳輸出電壓。當(dāng)①腳輸入低電平信號后,，控制開關(guān)電路輸出低電平信號,，使誤差放大器輸出高電平控制信號，致使VT 截止,，穩(wěn)壓器的④腳無電壓輸出,，實現(xiàn)開關(guān)控制。