TL431常用电路整理

描述

　　熟悉电路制作的人大多对TL431并不陌生。由于TL431的动态抗阻的特性，其经常在电路设计当中被用于替代稳压二极管。不仅如此，TL431的开态响应速度快输出噪音低，并且价格低廉。因此受到电源工程师和初学者们大力好评。

　　TL431的输出电压可以通过两个电阻任意地设置到从2.5V到36V电压，工作电流可以从0.1~100mA，输出电压纹波低。

　　TL431典型应用电路

　　1、 恒压电路应用

　　TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如上图所示，当R1和R2的阻值确定后，两者对Vo的分压引入反馈，若Vo增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=（1+R1/R2）Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意范围电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1mA。

　　上图显示了一个用TL431组成的直流电压放大器，这个电路的放大倍数由R1和Rin决定，相当于运放的负反馈回路，而其静态输出电压由R1和R2决定。 这个电路的优点在于，它结构简单，精度也不错，能够提供稳定的静态特性。缺点是输入阻抗较小，Vout的摆幅有限。

　　上图是交流放大器，这个结构和直流放大器很相似，而且具有同样的优缺点。

　　以下是TL431的基本应用电路和几种并不常见的接法，并进行了讲解。

　　图（1）是TL431的典型接法，输出一个固定电压值，计算公式是： Vout = （R1+R2）*2.5/R2，同时R3的数值应该满足1mA 《 （Vcc-Vout）/R3 《500mA。

　　当R1取值为0的时候，R2可以省略，这时候电路变成图（2）的形式，TL431在这里相当于一个2.5V稳压管。

　　利用TL431还可以组成鉴幅器，如图（3），这个电路在输入电压 Vin 《 （R1+R2）*2.5/R2 的时候输出Vout为高电平，反之输出接近2V的电平。需要注意的是当Vin在（R1+R2）*2.5/R2附近以微小幅度波动的时候，电路会输出不稳定的值。

　　TL431可以用来提升一个近地电压，并且将其反相。如图（4），输出计算公式为： Vout = （ （R1+R2）*2.5 - R1*Vin ）/R2。

　　当R1 = R2的时候，Vout = 5 - Vin。这个电路可以用来把一个接近地的电压提升到一个可以预先设定的范围内，唯一需要注意的是TL431的输出范围不是满幅的。

　　TL431自身有相当高的增益（我在仿真中粗略测试，有大概46db），所以可以用作放大器。

　　图（5）显示了一个用TL431组成的直流电压放大器，这个电路的放大倍数由R1和Rin决定，相当于运放的负反馈回路，而其静态输出电压由R1和R2决定。 这个电路的优点在于，它结构简单，精度也不错，能够提供稳定的静态特性。缺点是输入阻抗较小，Vout的摆幅有限。

　　

　　图（6）是交流放大器，这个结构和直流放大器很相似，而且具有同样的优缺点。我正在尝试用这个放大器代替次级运放来放大热释红外传感器的输出信号。