立题简介:
内容:通过稳压芯片获取可调“正电压”及“负电压”电路;
来源:仿真得出;
作用:通过稳压芯片获取可调“正电压”及“负电压”电路;
仿真环境:Multisim 14.0;
日期:2019-03-19;
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立题详解:
本次讨论通过稳压芯片获取可调“正电压”及“负电压”电路;需注意以下2点:
i)、电动势:在对“电压”而言,其本质叫法应该为“电动势差”,即“电势差”;要计算差值,自然就和数学一样,必须要有“基准点”,在电路中,我们多将“GND”作为“基准点”,也就是其“电势Egnd=0V”;
ii)、正电压:在大部分电路中,我们多使用“正电压”,即“正级电动势高于0电位”(E+>Egnd);
iii)、负电压:在大部分电路中,我们多使用“正电压”,即“正级电动势高于0电位”(E-<E0);
1、最简模型
首先,对“正电势”而言,最简模型如下所示:
如上图所示,此时为“正电动势”,即“电压表读数”为“+12V”;
其次,对“负电势”而言,最简模型如下所示:
如上图所示,此时为“负电动势”,即“电压表读数”为“-12V”;
最后,对“正负电动势”而言,最简模型如下:
如上图所示,此时为“正负电动势”,即“电压表读数”有“+12V”和“-12V”;
重点在于:“零电位参考点”不一样,即“电势差”是相对于“零电位”所呈现的差值;
2、举例电路
对使用“纯模拟电路”搭建“正负电压电路”而言,其难度较高,虽然能实现,但电路规模、系统调参等方面会耗费大量时间;因此,推荐使用“集成模块”来实现,不仅可简化电路,还能大幅降低电路所需PCB面积、降低实现电路功能所需成本;
电路如下所示:
如上图所示,此时为“正负电动势”均可得到,重点为以下3点:
i)、零电位点:如上图所示,“零电位抽头”位于“LM317”与“LM337”的“中间节点”,“LM317”在工作时可输出“正电压”,“LM337”在工作时可输出“负电压”;上图解法,可同时满足“LM317”与“LM337”的工作条件;
ii)、输出电压设置:如上图所示,其输出受到“分压电阻控制”;
此处,以“LM317”为例:
如上图所示,其“输出电压Vout”受R2和R3控制,按数据手册推倒后,有:Vout=1.25(1+R3/R2)+IadjR2,约为:Vout=1.25(1+R3/R2);
注意:实例中,采用“滑动变阻器”为示例左右,切忌“未计算而直接使用”:
i)、获取“非标电压”:使用“滑动变阻器”替代“R3”,是为获得“非标电压”;由于“滑动变阻器”对应的“有效阻值”为“连续可调”,因此可实现“R3量程内的任意阻值”;
ii)、获取“固定电压”:若是实际需求为“固定电压”,切忌不要使用“滑动变阻器”;由于“滑动变阻器”对应的“有效阻值”为“连续可调”,其中间的“滑动片”会随着时间、使用寿命、工作环境、震动累积等等因素,在一定时限后,可能会产生“巨大误差”,严重的,甚至会烧毁线路板,对“线路板”的安全性、稳定性,都是定时炸弹,切记切记;