线性稳压器和开关稳压器比较
半导体中的射频电源
半导体中的射频电源
射频电源是指在射频电路中为射频器件提供供电的电源。
在半导体中，射频电源一般指射频放大器的电源。
射频放大器是一种用于放大高频信号的器件，常用于无线通信、广播、雷达、太赫兹波等领域。
射频电源的特点是需要提供稳定的直流电压，并且要具备较低的噪声和较好的线性度。
在半导体中，常用的射频电源包括线性稳压器和开关稳压器两种类型。
线性稳压器是指通过调整输入电压与输出电压之间的差值，通过调节管脚之间的电流来调整输出电压的稳定性。
线性稳压器的优点是工作稳定，但效率较低，因为它需要将多余的电压转化为热能消耗掉。
开关稳压器是指通过开关管脚控制输入电压的开关状态，将输入电压按需拆分为脉冲信号，然后再通过滤波电路将其转变为需要的直流电压。
开关稳压器的优点是效率高，但噪声较大。
射频电源的技术与电路设计在半导体中具有很大的重要性，它直接影响到射频器件的工作性能和稳定性。
因此，在射频电源的设计和选择上需要根据具体的应用需求和电路特性进行选择和优化。
TI_开关电源基础知识
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转换器效率和损耗
“损耗” = 任何从输入吸收而未传送至输出的能量
MOSFET • 开关损耗 • 栅极驱动损耗 • 传导损耗
无源组件 • L：绕组和磁芯损耗 • 阻性损耗 • 电容器 ESR 损耗
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反激式转换器特性
缺点：
• 高输出纹波电流。 • 高输入纹波电流。 • 环路带宽可能受限于右半平面 (RHP) 零点。
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反激式的优点及应用
采用最简单的隔离式拓扑，因而具有最低的成本 使用了数量最少的功率组件：4 个 最为人们所了解、 实现的数量最多而且得到最广泛支持 的拓扑之一
由于上述原因，对于功率范围 <150W 的应用而言 反激式转换器是一种上佳的选择
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将脉冲输出电压转换为稳定的电压
需要某种将在开关接通期间存储能量而在开关切断 时提供此能量的手段 在电子行业中有两种主要储能器件：电容器和电感 器
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实例：简化的降压开关电源
S1 L1 输出 输入 C1
控制器
D1
C2
RL
VO = VIN · DC
输入电容器 (C1) 用于使输入电压平稳 输出电容器 (C2) 负责使输出电压平稳 箝位二极管 (D1) 在开关开路时为电感器提供一条电流通路 电感器 (L1) 用于存储即将传送至负载的能量
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滞环模式控制
FET 的接通和关断基于输出电压的检测
开关式 (Bang-Bang) 控制：输出电压始终恰好高于或低于理想设定点 比较器迟滞用于保持可预测的操作并避免开关“跳动”。
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脉冲跳跃 / 省电模式
在轻负载时，PWM 转换器能自动切换至一种“低功耗”模 式以最大限度地减少电池电流消耗 该模式有时被称为“PFM”– 但实际上是一个间歇式地接通 和关断的固定频率 (PWM) 转换器
线性电源和开关电源
一、水声设备电源电源分为交流电源和直流电源，就水声设备而言，主要应用为直流稳压电源。
直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。
与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。
它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功率管工作在饱或及截止区即开关状态。
线性电源和开关电源的区别：1、工作方式不同（1）线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（不高于50%），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
（2）开关电源的调整管工作在饱和和截至状态，因而发热量小，效率高（75％以上）而且省掉了大体积的变压器。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，另外开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连磁珠加以改善。
2、内部结构不同（1）开关电源利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，缺点是纹波和开关噪声较大，适用于对纹波和噪声要求不高的场合。
（2）线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，纹波噪声小，最大的缺点是效率低。
它们各有有缺点在应用上互补共存。
3、适用要求不一样效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方多选用线性电源。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
二、直流电源主要参数1、源电压效应输入电压的变化引起输出量变化的效应，改变量是源电压，被测量是输出电压的稳态值。
%100max ⨯∆=oNU U U S其中 S U — 源电压效应系数（电压调整率），这个值越小越好，是衡量稳压电源性能的一个重要指标。
电源线路中的稳压技术
电源线路中的稳压技术
在电子设备中，稳压技术被广泛应用于电源线路中，以确保电压稳定，提高系统性能和稳定性。
稳压技术主要用于消除电源线路中的电压波动和噪声，保证设备正常运行和保护电子元件。
稳压技术的实现主要有线性稳压和开关稳压两种方式。
线性稳压器通过调节器件内部的电阻来实现输出电压的稳定，适用于低功耗、低噪声的应用场景。
而开关稳压器利用开关管的导通与关断来控制输出电压，能够提供更高的效率和更大的输出电流，适用于高功耗、高频率的场景。
在实际应用中，稳压技术需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压稳定性、负载响应速度、效率、散热等。
选型时需要根据具体应用需求来选择合适的稳压器件，以确保系统性能和稳定性。
此外，在设计电源线路中的稳压技术时，还需考虑电源线路的阻抗匹配、滤波电容选择、地线布局等因素，以减少电磁干扰和提高系统稳定性。
良好的电源线路设计和稳压技术能够有效提升系统的可靠性和抗干扰能力。
总的来说，电源线路中的稳压技术在电子设备中扮演着至关重要的角色，通过合适的稳压器件选择和电路设计，可以保证电源线路稳定可靠，提高系统性能和可靠性。
在实际应用中，需要综合考虑各种因素，合理选型和设计，以确保稳压技术的有效实现。
电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法
电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法简介：稳压电路是电子电路中常见的一种功能性电路。
它能够通过一系列的原理和方法来稳定电压输出，从而保障电路的正常运行。
本文将介绍电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法。
一、稳压原理在电路中，稳压电路主要依托于负反馈原理来实现稳定的电压输出。
负反馈，顾名思义就是将输出信号的一部分反馈到输入端，通过调节反馈信号的幅度和相位，来控制输出信号的稳定性。
二、常见的稳压方法1. 线性稳压器线性稳压器是最常见的一种稳压方法。
它通过在输入端和输出端之间接入一个稳压器件来实现电压的稳定输出。
这种方法的原理是将多余的电压通过稳压器件消耗掉，从而保持输出端的电压稳定。
2. 开关稳压器开关稳压器是一种高效率的稳压方法。
它通过不断开关的方式，将输入电压在高频率下转换成脉冲信号，然后再通过滤波电路将其平滑为稳定的直流电压输出。
这种方法具有高效率和较小的尺寸等优点，广泛应用于各种电子设备中。
3. 电容稳压器电容稳压器是另一种常见的稳压方法。
它通过合理选择电容的数值和连接方式，来实现电压的稳定输出。
当输入电压发生波动时，电容可以吸收多余的电荷，从而保持输出电压的稳定性。
4. Zener二极管稳压器Zener二极管稳压器是一种基于二极管反向击穿特性的稳压方法。
它通过选择合适的Zener二极管电压和串联电阻来实现电压的稳定输出。
这种方法成本较低，但输出电流能力较小。
三、稳压电路的设计考虑因素在设计稳压电路时，需要考虑一些关键因素，以保证稳压电路的性能和稳定性。
以下是一些常见的设计考虑因素：1. 输入电压范围：稳压电路应该能够适应不同范围的输入电压变化，以应对各种工作环境。
2. 输出电压稳定度：稳压电路输出的电压应该具有较高的稳定度，以满足目标电路对电压精度的要求。
3. 输出电流能力：稳压电路应该能够满足目标电路所需的输出电流能力，以保证电路的正常工作。
4. 效率和功耗：稳压电路的效率和功耗对于整个系统的能耗和热管理都有重要影响，需要在设计时加以考虑。
消除纹波的方法
消除纹波的方法在电子电路中，纹波是指电压或电流中周期性的波动。
这种波动可能会对电子设备产生不利影响，因此，掌握消除纹波的方法至关重要。
本文将为您详细介绍几种消除纹波的方法。
一、纹波产生的原因1.电源波动：电源本身的电压波动会导致输出电压纹波。
2.负载变化：电子设备负载的波动也会引起输出电压纹波。
3.元器件性能：电路中元器件的性能不稳定，如电容、电感等，可能导致纹波产生。
二、消除纹波的方法1.线性稳压器线性稳压器是一种常见的消除纹波的方法。
它通过调整稳压器的输出电压，使其稳定在设定值。
线性稳压器具有结构简单、可靠性高等优点，但功耗较大。
2.开关稳压器开关稳压器利用开关元件对输入电压进行脉冲宽度调制（PWM），从而实现高效、低功耗的电压稳定。
开关稳压器具有体积小、效率高等优点，但电路较为复杂。
3.滤波器滤波器是一种用于消除纹波的被动元件。
根据纹波频率，可以选择低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
滤波器能有效抑制纹波，但需要注意选择合适的滤波器类型和参数。
4.电容补偿电容补偿是通过在电路中添加适当容值的电容，提高电源的负载能力，从而降低纹波。
电容补偿简单易行，但需要根据负载变化调整电容值。
5.磁性元件磁性元件（如电感、变压器）具有储能和滤波作用，能有效抑制纹波。
磁性元件的选择和设计需根据实际电路参数进行。
6.数字信号处理对于数字信号处理电路，可以通过软件算法对纹波进行补偿。
这种方法具有灵活性高、适应性强等优点，但需要一定的编程和算法知识。
7.多级稳压多级稳压是指将多个稳压器级联，逐级降低纹波。
这种方法适用于对纹波要求较高的场合，但电路复杂度和成本较高。
三、总结消除纹波的方法多种多样，需要根据实际电路需求和性能要求进行选择。
在设计电路时，应充分考虑纹波产生的原因，采用合适的消除纹波方法，确保电子设备的稳定运行。
稳压器工作原理解
稳压器工作原理解稳压器工作原理。
稳压器是一种电子元件，用于在电路中稳定电压或电流的设备。
它的主要作用是在输入电压或负载变化时，能够保持输出电压或电流的稳定性。
稳压器广泛应用于各种电子设备中，例如电源适配器、电脑电源等。
本文将从稳压器的工作原理角度来详细介绍稳压器的工作原理。
首先，我们来了解一下稳压器的分类。
根据其工作原理和调节方式，稳压器可以分为线性稳压器和开关稳压器两种类型。
线性稳压器通过调节器件内部的电阻来实现电压的稳定，而开关稳压器则通过开关管的开关动作来实现电压的稳定。
在本文中，我们将主要介绍线性稳压器的工作原理。
线性稳压器的工作原理是基于负反馈电路的原理。
负反馈电路是一种电子电路，通过将输出信号与输入信号进行比较，并对输入信号进行反馈调节，以使输出信号稳定在设定的数值。
在线性稳压器中，负反馈电路的作用是通过对输出电压进行采样，并将采样结果与设定的参考电压进行比较，然后通过调节输出电压的控制元件来实现电压稳定。
线性稳压器的基本结构包括参考电压源、误差放大器、功率放大器和反馈电路。
参考电压源产生一个稳定的参考电压，误差放大器对输出电压进行采样并与参考电压进行比较，然后通过功率放大器来调节输出电压，最后通过反馈电路将调节后的输出电压反馈给误差放大器，形成一个闭环控制系统。
具体来说，当输入电压或负载发生变化时，误差放大器将检测到输出电压的变化，并将其与参考电压进行比较。
如果输出电压高于参考电压，误差放大器将输出一个负的误差信号；反之，如果输出电压低于参考电压，误差放大器将输出一个正的误差信号。
这个误差信号经过功率放大器放大后，控制输出电压的变化，使其趋于稳定。
通过不断地对输出电压进行采样、比较和调节，线性稳压器能够在输入电压或负载变化时，保持输出电压的稳定性。
总的来说，线性稳压器的工作原理是基于负反馈电路的原理，通过对输出电压进行采样、比较和调节，使其稳定在设定的数值。
稳压器在电子设备中起着至关重要的作用，能够保护电子元件不受电压波动的影响，保证电子设备的正常运行。
稳压器的原理
稳压器的原理一、引言稳压器是一种电子元件，其作用是将输入电压的波动降低到一个稳定的输出电压。
在许多电路中，稳定的电源是至关重要的，因为它可以确保电路正常运行。
本文将详细介绍稳压器的原理。
二、稳压器的分类1. 线性稳压器线性稳压器是最简单和最常见的类型，它使用晶体管或场效应管作为调节元件来控制输出电压。
当输入电压变化时，调节元件会自动调整其阻值以保持输出电压不变。
线性稳压器有两种类型：固定输出和可调输出。
2. 开关稳压器开关稳压器使用开关来控制输入电源与负载之间的连接和断开。
当开关关闭时，输入电源与负载之间没有连接，当开关打开时，则有一个瞬间脉冲将能量传递给负载。
这种类型的稳压器通常比线性稳压器效率更高。
三、线性稳压器原理1. 固定输出线性稳压器原理固定输出线性稳压器通常由三个主要部分组成：输入滤波电容、调节晶体管和输出滤波电容。
输入滤波电容用于平滑输入电压，以减少噪声和干扰。
调节晶体管是稳压器的核心部件，它通过改变其阻值来控制输出电压。
输出滤波电容用于平滑输出电压。
当输入电压变化时，调节晶体管会自动调整其阻值以保持输出电压不变。
例如，当输入电压增加时，调节晶体管会增加其阻值以降低输出电压。
反之亦然。
2. 可调输出线性稳压器原理可调输出线性稳压器与固定输出线性稳压器相似，但具有额外的可变元件（如可变电阻或可变晶体管）来控制输出电压。
这使得用户可以根据需要更改输出电压。
四、开关稳压器原理开关稳压器通常由四个主要部分组成：开关、能量存储元件、控制元件和负载。
开关控制输入电源与负载之间的连接和断开，并将能量存储在能量存储元件中（如电感或磁芯）。
控制元件用于监测负载需求并控制开关。
当负载需要更多能量时，控制元件会打开开关，使能量存储元件释放能量。
这将产生一个瞬间脉冲，将能量传递给负载。
当负载需要更少的能量时，控制元件会关闭开关，并允许能量存储元件重新充电。
五、稳压器的优点和缺点1. 优点稳压器可以确保电路正常运行，因为它可以将输入电压的波动降低到一个稳定的输出电压。
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线性稳压器和开关稳压器比较
本文对线性稳压器和开关稳压器进行了比较，并介绍了在考虑能效的同时，如何相应考虑简洁性、低成本、稳定性等因素。
开关稳压器：高效但复杂开关稳压器效率高，并且能够轻松实现升压输出、降压输出和电压逆变。
目前的模块化芯片结构紧凑、性能可靠，许多供应商都有供应。
尽管开关稳压器具有许多优势，但也存在不足之处（表1）。
首先，开关稳压器属于复杂芯片，因此为确保新产品正常工作，可能需要更多的设计工作。
其次，目前的开关稳压器集成度越高，成本也越高，并且还需增大芯片尺寸。
最后，所有的高频率开关往往会产生噪声。
在高频工作模式下，开关稳压器会在输入和输出滤波器上产生电压和电流纹波，这是在设计中使用该器件所面临的主要问题。
而解决这些问题需要时间和设计技能。
线性稳压器可以解决开关稳压器的所有主要缺点。
它们简单且低成本，需要较少外部元器件，并且不会因开关产生多余的噪声。
如表 1 所示，对于恰当的应用选择这些合适的线性稳压器才是明智之举。
仅支持降压工作模式上段描述中有一关键词“恰当的应用”，那是因为线性稳压器存在局限性，这意味着它们可能不适合某些设计，但却会是另一些设计的合适之选。
例如，线性稳压器输出只能低于输入电压（“降压”）。
因为存在局限性，所以需要增加额外的电池来提高基本DC 供电电压，才能确保电压超过LDO 需要的输入电压。
每个稳压器需使用五个标称电压为1 至1.5 伏的电池，每个电池需要在其整个放电周期内确保可靠的 5 伏输出电压。
而额外增加电池的成本很快会超出使用较少电池即可运行的开关稳压器成本。
此外，额外的电池还占据了宝贵的空间。
另外还有一个问题，如果产品中的元器件需要高于所有其他元器件的电压，线性稳压器无法实现升压输出。
还有类似的问题，在某些模拟电路需要负电压的情况下，由于线性稳压器无法逆转正电源，因而无法使用。