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一种快速响应的稳压电路的制作方法

2023-03-01 14:47:50 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及稳压电路技术领域,具体涉及一种快速响应的稳压电路。


背景技术:

2.稳压电路存在于各种应用场合中。作为电源,稳压电路输出质量会影响到整个电路的工作。在高要求的场合,为了获得更好的输出,往往需要选择性能好的稳压芯片,或者对原有稳压电路进行较大幅度改良,这会增加成本且使电路更复杂。因此,亟需一种快速响应的稳压电路,以满足高要求场合的使用需要。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型要解决的问题是提供一种快速响应的稳压电路。
4.为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种快速响应的稳压电路,包括参考电压生成电路、输入噪音滤除电路、差分放大电路、恒流源电路、电流放大电路、调压电路、输出电路和输出滤波电路,所述参考电压生成电路与所述输入噪音滤除电路电性连接,所述输入噪音滤除电路与所述差分放大电路电性连接,所述调压电路与所述差分放大电路电性连接,且所述调压电路外接有信号输出端,参考电压生成电路用于生成电压信号然后通过输入噪音滤除电路滤除噪音后输入差分放大电路,经由差分放大电路放大后接入输出电路,最终通过信号输出端输出。
5.在本实用新型中,优选地,所述参考电压生成电路包括第一二极管、基准电压源和第一电阻,第一电阻的一端外接有电源输入端,所述第一电阻的另一端通过第一二极管和基准电压源接地。
6.在本实用新型中,优选地,所述输入噪音滤除电路包括第二电阻和第一电容,所述第二电阻的一端接于所述第一二极管与所述基准电压源之间,所述第二电阻的另一端通过第一电容接地。
7.在本实用新型中,优选地,所述差分放大电路包括渥尔曼电路和电流镜电路,所述渥尔曼电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管,所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极相连,所述第一三极管的集电极与所述第三三极管的发射极相连,所述第二三极管的集电极与所述第四三极管的发射极相连,所述第三三极管的基极、所述第四三极管的基极均接于所述第一电阻和所述第一二极管之间,所述电流镜电路包括第五三极管和第六三极管,第五三极管的集电极与所述第三三极管的集电极相连,所述第六三极管的集电极与所述第四三极管的集电极相连,且所述第六三极管的集电极与所述第五三极管的基极相连,所述第五三极管的基极与所述第六三极管的基极相连,所述第五三极管的发射极通过第三电阻外接电源输入端,所述第六三极管的发射极通过第四电阻外接电源输入端。
8.在本实用新型中,优选地,所述输出电路包括运算放大器、第四电容、第五电容、第九电阻和第十电阻,所述运算放大器的反相输入端通过第九电阻与第三三极管的集电极相
连,且所述运算放大器的反相输入端通过第四电容和第十电阻接地,所述运算放大器的反相输入端通过第四电容、第五电容与所述运算放大器的输出端相连,所述运算放大器的同相输入端与第四三极管的集电极相连。
9.在本实用新型中,优选地,所述调压电路包括第七电阻和第八电阻,所述第七电阻的一端与所述第二三极管的基极相连,且通过第八电阻接地,所述第七电阻的另一端与信号输出端相连,所述第七电阻两端并接有第二电容。
10.在本实用新型中,优选地,所述恒流源电路包括第七三极管、第八三极管、第五电阻和第六电阻,所述第七三极管的集电极与所述第一三极管的发射极相连,所述第七三极管的基极通过第五电阻外接有电源输入端,所述第七三极管的发射极通过第六电阻接地,所述第七三极管的发射极与所述第八三极管的基极相连,所述第八三极管的集电极与所述第七三极管的基极相连,所述第八三极管的发射极接地。
11.在本实用新型中,优选地,所述输出滤波电路包括第三电容,所述第三电容的一端与信号输出端相连,所述第三电容的另一端接地。
12.本实用新型具有的优点和积极效果是:通过设置包括运算放大器、第四电容、第五电容、第九电阻和第十电阻在内的输出电路,组成二阶补偿电路,能够增加开环增益,电压信号经差分放大电路放大之后接入输出电路,从而在信号输出端获得输出。输出滤波电路包括第三电容,滤除信号输出端的噪音。调压电路包括第七电阻和第八电阻,通过分压将一部分信号输出端的电压输入至差分放大电路的另一个输入,完成闭环反馈,以维持本电路输出的稳定;第二电容用于消除旁路噪声,使之不参与反馈,从而消除噪声对本电路的影响,本实用新型能够根据输出的波动做快速调整,满足了高要求场合的使用需要。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
14.图1是本实用新型的一种快速响应的稳压电路的实施例一的原理图;
15.图2是本实用新型的一种快速响应的稳压电路的实施例二的原理图。
16.图中:vcc、电源输入端;vout、信号输出端;d1、第一二极管;u1、基准电压源;u2、运算放大器;r1、第一电阻;r2、第二电阻;r3、第三电阻;r4、第四电阻;r5、第五电阻;r6、第六电阻;r7、第七电阻;r8、第八电阻;r9、第九电阻;r10、第十电阻;c1、第一电容;c2、第二电容;c3、第三电容;c4、第四电容;t1、第一三极管;t2、第二三极管;t3、第三三极管;t4、第四三极管;t5、第五三极管;t6、第六三极管;t7、第七三极管;t8、第八三极管。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
18.需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接
到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
19.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
20.实施例一:
21.如图1所示,本实用新型提供一种快速响应的稳压电路,包括参考电压生成电路、输入噪音滤除电路、差分放大电路、恒流源电路、电流放大电路、调压电路、输出电路和输出滤波电路,参考电压生成电路与输入噪音滤除电路电性连接,输入噪音滤除电路与差分放大电路电性连接,调压电路与差分放大电路电性连接,且调压电路外接有信号输出端vout,参考电压生成电路用于生成电压信号然后通过输入噪音滤除电路滤除噪音后输入差分放大电路,经由差分放大电路放大后接入输出电路,最终通过信号输出端vout输出。
22.在本实施例中,进一步地,参考电压生成电路包括第一二极管d1、基准电压源u1和第一电阻r1,第一电阻r1的一端外接有电源输入端vcc,第一电阻r1的另一端通过第一二极管d1和基准电压源u1接地,基准电压源u1用于输出稳定的参考电压。电源输入端vcc作为电源输入,是本电路的供电输入;信号输出端vout作为本电路的稳压输出,用于连接负载。其中,第一电阻r1、第一二极管d1、基准电压源u1作为参考电压生成电路,基准电压源u1生成稳定的电压信号输出到第二电阻r2和第一电容c1组成的输入噪音滤除电路,滤除已存在的噪音。
23.在本实施例中,进一步地,输入噪音滤除电路包括第二电阻r2和第一电容c1,第二电阻r2的一端接于第一二极管d1与基准电压源u1之间,第二电阻r2的另一端通过第一电容c1接地。
24.在本实施例中,进一步地,差分放大电路包括渥尔曼电路和电流镜电路,渥尔曼电路包括第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3和第四三极管t4,第一三极管t1的发射极与第二三极管t2的发射极相连,第一三极管t1的集电极与第三三极管t3的发射极相连,第二三极管t2的集电极与第四三极管t4的发射极相连,第三三极管t3的基极、第四三极管t4的基极均接于第一电阻r1和第一二极管d1之间,电流镜电路包括第五三极管t5和第六三极管t6,第五三极管t5的集电极与第三三极管t3的集电极相连,第六三极管t6的集电极与第四三极管t4的集电极相连,且第六三极管t6的集电极与第五三极管t5的基极相连,第五三极管t5的基极与第六三极管t6的基极相连,第五三极管t5的发射极通过第三电阻r3外接电源输入端vcc,第六三极管t6的发射极通过第四电阻r4外接电源输入端vcc。电压信号经由输入噪音滤除电路滤除噪音之后输入差分放大电路,差分放大电路由第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3、第四三极管t4、第三电阻r3、第四电阻r4和第一二极管d1组成。第一三极管t1和第三三极管t3、第二三极管t2和第四三极管t4组成渥尔曼电路,使该环节开环增益变大,第一二极管d1提供压差以使第三三极管t3、第四三极管t4导通。第五三极管t5和第六三极管t6组成电流镜电路,将第三电阻r3-第五三极管t5-第三三极管t3-第一三极管t1支路的电流复制到第四电阻r4-第六三极管t6-第四三极管t4-第二三极管t2支路,
进一步提高开环增益,更高的开环增益有助于提升响应。第七三极管t7、第八三极管t8、第五电阻r5和第六电阻r6组成恒流源电路为上述电路供电。
25.在本实施例中,进一步地,输出电路包括运算放大器u2、第四电容c4、第五电容、第九电阻r9和第十电阻r10,运算放大器u2的反相输入端通过第九电阻r9与第三三极管t3的集电极相连,且运算放大器u2的反相输入端通过第四电容c4和第十电阻r10接地,运算放大器u2的反相输入端通过第四电容c4、第五电容与运算放大器u2的输出端相连,运算放大器u2的同相输入端与第四三极管t4的集电极相连。输出电路包括运算放大器u1、第四电容c4、第五电容、第九电阻r9和第十电阻r10,组成二阶补偿电路,能够增加开环增益,电压信号经差分放大电路包括第三电容c3,滤除信号输出端vout的噪音。调压电路包括第七电阻r7和第八电阻r8,通过分压将一部分信号输出端vout的电压输入至差分放大电路的另一个输入,完成闭环反馈,以维持本电路输出的稳定。第二电容c2用于消除旁路噪声,使之不参与反馈,从而消除噪声对本电路的影响。放大之后接入输出电路,从而在信号输出端vout获得输出。
26.在本实施例中,进一步地,调压电路包括第七电阻r7和第八电阻r8,第七电阻r7的一端与第二三极管t2的基极相连,且通过第八电阻r8接地,第七电阻r7的另一端与信号输出端vout相连,第七电阻r7两端并接有第二电容c2。
27.在本实施例中,进一步地,恒流源电路包括第七三极管t7、第八三极管t8、第五电阻r5和第六电阻r6,第七三极管t7的集电极与第一三极管t1的发射极相连,第七三极管t7的基极通过第五电阻r5外接有电源输入端vcc,第七三极管t7的发射极通过第六电阻r6接地,第七三极管t7的发射极与第八三极管t8的基极相连,第八三极管t8的集电极与第七三极管t7的基极相连,第八三极管t8的发射极接地。
28.在本实施例中,进一步地,输出滤波电路包括第三电容c3,第三电容c3的一端与信号输出端vout相连,第三电容c3的另一端接地。
29.实施例二:
30.如图2所示,本实施例相较于实施例一的不同之处在于,输出电路包括运算放大器u2、第四电容c4和第九电阻r9,运算放大器u2的反相输入端通过第九电阻r9与第三三极管t3的集电极相连,运算放大器u2的反相输入端通过第四电容c4与运算放大器u2的输出端相连,运算放大器u2的同相输入端与第四三极管t4的集电极相连。
31.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
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