只會按芯片規(guī)格書畫外圍電路就行嗎?高級硬件工程師多了這項技能

關(guān)注:硬件那點事兒 (原文:見正文圖片水印)

Part 01

前言

現(xiàn)在集成芯片功能越來越多则吟,硬件工程師在搭建一些模塊單元電路時槐臀,不再像以前那樣整一堆阻容,二三極管自己去搭建各種復(fù)雜的電路氓仲,集成芯片尺寸小水慨,成本有時候也更優(yōu)得糜,對硬件工程師而言這是個好事,但換個角度來講也是個壞事晰洒,因為我們當(dāng)我們過于依賴集成芯片的時候朝抖,往往只關(guān)注它的功能,越來越少的關(guān)注集成芯片的內(nèi)在谍珊。這很容易讓我們從真正意義上的硬件工程師變成應(yīng)用工程師治宣,含金量的降低就意味著這個職位容易被取代。當(dāng)然我說的關(guān)注集成芯片的內(nèi)在不是讓你去探究芯片內(nèi)部各個模塊單元每個靜態(tài)工作點砌滞,不是要達(dá)到芯片設(shè)計工程師那個水平侮邀,我們要關(guān)注的是芯片內(nèi)部的電路拓?fù)洌脒_(dá)到高級硬件工程師也必須能看懂芯片內(nèi)部的電路拓?fù)洳汲郑谝?guī)格書中也叫做BLOCK DIAGRAM豌拙。今天就介紹兩種穩(wěn)壓IC的內(nèi)部電路拓?fù)洹?br>


Part 02

穩(wěn)壓IC的基本框架結(jié)構(gòu)

穩(wěn)壓IC一般由以下幾部分構(gòu)成,參考電壓和誤差檢測單元题暖,放大器單元按傅,控制單元,電源調(diào)節(jié)單元胧卤。核心的思想就是負(fù)反饋唯绍,調(diào)節(jié)過程如下:

1.參考電壓誤差檢測單元:檢測輸出電壓分壓后的電壓和參考電壓的壓差。

2.放大器單元:檢測到的壓差一般比較小枝誊,所以需要通過放大器單元將此壓差放大况芒。

3.控制單元:放大后的壓差通過控制單元調(diào)節(jié)電源調(diào)節(jié)單元。

4.電源調(diào)節(jié)單元:負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)輸入電壓和輸出電壓之間的壓差叶撒,進(jìn)而實現(xiàn)目標(biāo)輸出電壓绝骚。


Part 03

穩(wěn)壓IC內(nèi)部拓?fù)潆娐?01

1.在該電路中,齊納二極管為Q4和Q5組成的差分放大器祠够,差分放大器對R8压汪、R9和R10分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出進(jìn)行采樣。將此電壓與齊納二極管Z1提供的參考電壓進(jìn)行比較古瓤。
2.Q1和Q2一起組成了電源調(diào)節(jié)單元止剖,Q1和Q2通過串聯(lián)提高輸出電壓的增益控制。這樣差分放大器輸出信號會被放大并反饋到控制元件Q3落君,通過控制晶體管Q3基極來控制Q1和Q2組成的電源調(diào)節(jié)單元的輸出壓降穿香。3.通過調(diào)節(jié)電阻R9的阻值,可以將輸出電平設(shè)置為所需要的輸出電壓值绎速。輸出電壓:VO=VZ*(RX+RY)/RX皮获。


Part 04

穩(wěn)壓IC內(nèi)部拓?fù)潆娐?02

1.Q1和Q2一起組成了電源調(diào)節(jié)單元,Q1和Q2通過串聯(lián)形成的達(dá)林頓管具有高輸出電壓增益纹冤。2.三極管起到了放大器的作用魔市,輸出分壓接到了三極管基極主届,齊納二極管接到了三極管射極,放大后的信號輸入到Q3的基極用于控制電源調(diào)節(jié)單元待德。

電路中的二極管一般是用作溫度補償君丁,降低偏置電流或者參考電壓隨溫度變化的影響。

一個分享原創(chuàng)電路知識的硬件工程師将宪,喜歡的話辛苦關(guān)注绘闷,點贊,評論较坛。



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