线性功率集成电路原理与应用PDF电子书下载

前言 1

第1章 集成稳压器的原理与基本性能分析 1

1.1 线性集成稳压器简介 1

1.2 通用集成电路命名方法 2

1.3 线性集成稳压器的基本原理 2

1.3.1 78××系列固定正电压输出的集成稳压器 2

1.3.2 79××系列固定负电压输出的集成稳压器 6

1.3.3 117/217/317系列可调正电压输出的集成稳压器 8

1.3.4 137/237/337系列可调负电压输出的集成稳压器 10

1.3.5 LM337系列的外形与引脚定义 12

1.3.6 低输入、输出电压差集成稳压器 12

1.4 集成稳压器的基本特性与电参数分析 14

1.4.1 极限参数 14

1.4.2 工作温度范围 15

1.4.3 热特性 15

1.4.4 输出电压与输出电压的温度系数 16

1.4.5 电源电压调整率 19

1.4.6 负载效应 20

1.4.7 静态电流和调整端电流 21

1.4.8 静态电流和调整端电流变化范围 22

1.4.9 最小输出电流 22

1.4.10 纹波电压抑制比 26

1.4.11 动态响应 28

1.4.12 输出阻抗 31

1.4.13 最小输入、输出电压差与结温的关系 32

1.4.14 输出噪声电压 34

1.4.15 短路电流限制值与输出峰值电流 34

1.5 带有电压检测及遥控关闭端的集成稳压器 36

1.5.1 CS5253系列5端集成稳压器简介 36

1.5.2 CS5253系列5端集成稳压器性能分析 38

1.5.3 CS5253 B—8系列5端固定输出电压集成稳压器性能分析 46

第2章 集成稳压器的一般应用 49

2.1 通用集成稳压器的典型应用 49

2.1.1 固定输出电压集成稳压器的典型应用 49

2.1.2 可调输出电压集成稳压器的典型应用 49

2.1.3 低电压差集成稳压器及其应用 50

2.2 集成稳压器应用时需要考虑的问题 51

2.2.1 纹波抑制能力的改善与旁路电容器 51

2.2.2 输出电压精度 54

2.2.3 输入电压的选择 55

2.2.4 布线方式造成的负载效应与减小措施 57

2.2.5 反向电压保护 58

2.2.6 工作温度 58

2.2.7 散热、安装方式与绝缘 58

2.2.8 最小负载电流 60

2.2.9 输入端与输出端电压、输出端与调整端的反极性保护 61

2.3 集成稳压器的扩展应用 61

2.3.1 集成稳压器的扩流 61

2.3.2 跟踪电源 64

2.3.3 可调稳压电路 66

2.3.4 高压输入的解决方案 68

2.3.5 高输出电压的解决方案 69

2.3.6 集成稳压器的关闭与缓启动 72

2.3.7 多路解决方案 73

2.3.8 高精度线性稳压电路 74

2.4 集成稳压器应用实例 75

2.4.1 电子电能表5V/0.2A供电电源 75

2.4.2 5V/3A线性稳压电源 76

2.4.3 5V/10A线性稳压电源 80

2.4.4 ±15V/0.5A线性稳压电源 82

2.4.5 数字控制的OV ～25V/1A可调稳压电源 84

2.5 带有控制端和输出电压检测端的集成稳压器的应用 89

2.5.1 采用CS5253—1的稳压电路 89

2.5.2 采用CS5253—8的5V输出的稳压电路 90

第3章 集成稳压器作为恒流源的应用 91

3.1 作为恒流源应用的集成稳压器的选择与分析 91

3.2 集成稳压器作为恒流源应用的一般方法 92

3.3 恒流值的调节 92

3.3.1 恒流值的调节原理 92

3.3.2 问题及解决方案 94

3.4 带有限压功能的恒流源的实现 95

3.4.1 National公司推荐的解决方案 95

3.4.2 改进的调电压、调电流的解决方案 95

3.5 数控电流源 97

3.5.1 2005年全国大学生电子设计竞赛中的数控电流源 97

3.5.2 实际可用的解决方案 100

3.6 恒流型电子负载 102

3.6.1 电压控制的电流模拟电路 102

3.6.2 恒流型电子负载简介 102

3.7 数控恒流型电子负载的实现 103

3.7.1 基本思路 103

3.7.2 实现方法 103

3.8 利用集成稳压器替代恒流二极管 104

3.9 利用集成稳压器的限流特性和稳压特性构成蓄电池充电器 105

3.10 利用LM317构成低成本开关稳压器 106

第4章 集成功率放大器基本性能分析 107

4.1 集成功率放大器的基本性能 107

4.1.1 差分输入的差分放大器 108

4.1.2 差分放大器的双端变单端输出的双端变单端电路 108

4.1.3 中间放大级 108

4.1.4 功率输出级及其偏置电路 108

4.1.5 相位补偿电路 109

4.1.6 过电流保护与过功率保护 109

4.1.7 过热保护 109

4.2 集成功率放大器的技术指标 110

4.3 集成功率放大器的性能曲线分析 113

4.3.1 稳定性与单位增益带宽性能分析 113

4.3.2 电源电压抑制比性能分析 114

4.3.3 共模电压抑制比性能分析 115

4.3.4 安全工作区性能分析 115

4.3.5 输出功率与效率的分析 117

4.4 常用集成功率放大器分析 118

4.4.1 耳机放大器 118

4.4.2 1～2W集成功率放大器 128

4.4.3 从TDA2002到TDA2030、TDA2030A看通用集成功率放大器的进步 131

4.4.4 大功率集成功率放大器 139

4.4.5 LM12集成功率运算放大器的原理与性能分析 153

第5章 集成功率放大器的典型应用 160

5.1 OTL功率放大器的基本实现方法 160

5.1.1 OTL功率放大器的典型应用电路 160

5.1.2 对元器件性能的要求 161

5.1.3 OTL功率放大器典型应用电路的电路板图设计 162

5.1.4 元件参数的改变对电路工作状态的影响 163

5.1.5 电源的设计 163

5.2 OCL功率放大器的基本实现方法 164

5.2.1 用TDA2030实现的OCL功率放大器的典型应用电路 165

5.2.2 元件参数的改变对电路工作状态的影响 165

5.2.3 变压器与整流滤波电路元器件的选择与性能分析 165

5.2.4 OTL与OCL电路参数的差异分析 167

5.2.5 用TDA2030与TDA2030A构成的功率放大器电路性能的差异 167

5.3 高功率输出的OCL功率放大器 168

5.3.1 应用LM3886构成的高功率放大器 169

5.3.2 应用LM4780构成的高功率放大器设计 170

第6章 集成功率放大器的特殊应用 176

6.1 集成功率放大器输出功率的扩展问题 176

6.2 利用双极晶体管扩展输出功率 176

6.3 BTL电路的原理分析与设计 178

6.3.1 BTL功率放大电路原理分析 178

6.3.2 为什么要采用BTL功率放大电路 179

6.3.3 BTL功率放大电路设计 179

6.4 功率放大器采用差动放大器解决方案的可行性分析及实现 180

6.5 集成功率放大器的并联 181

6.6 其他并联工作方式 187

6.7 集成功率放大器输出电压的倍增 188

6.8 集成功率放大器应用时的电源旁路问题 189

6.9 大电容负载的解决方案 190

6.10 集成功率放大器用作功率运算放大器 191

6.11 利用集成功放实现稳压电源 191

6.11.1 集成功率放大器工作在直流耦合时的静态输出电压的调零 192

6.11.2 利用集成功率放大器实现线性稳压电源 193

6.11.3 利用集成功率放大器实现程控电源 194

6.11.4 利用集成功率放大器实现跟踪电源 194

6.12 电压电流变换器 195

6.12.1 电路基本框架的考虑 195

6.12.2 电路设计实例与分析 195

6.12.3 可能出现的问题及解决方法 197

第7章 在实际应用中可能遇到的问题及解决问题的思路 198

7.1 自激振荡产生的原因 198

7.1.1 自激振荡的实质 198

7.1.2 自激振荡现象的简单识别方法 199

7.1.3 通过自激振荡对电路工作状态影响的识别 200

7.2 消除自激振荡产生的思路 201

7.3 通过集成功率放大器相位补偿电路消除自激振荡 202

7.4 通过“反馈部分”消除自激振荡 203

7.4.1 外部附加相移的产生 203

7.4.2 输入电容引起的自激振荡的解决方法 204

7.4.3 负载电容引起附加相移的补偿方法 205

7.5 其他消除自激振荡的方法 206

7.5.1 电源阻抗问题 206

7.5.2 接地点问题 208

7.6 电抗性负载 208

7.7 集成功率放大器的散热及结构设计 208

参考文献 210