標題: TL431內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖分析 [打印本頁]
作者: wwlwang    時間: 2023-9-18 21:30
標題: TL431內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖分析
抖音上看到一個關(guān)于TL431的視頻，視頻中給出TL431的內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路原理圖，如下圖，求大佬幫忙分析這個電路工作原理！

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作者: Hephaestus    時間: 2023-9-18 22:20
你又不是設(shè)計模擬集成電路的，用就行了，沒必要研究原理。
作者: angmall    時間: 2023-9-18 23:11
TL431 是一款三端雙極晶體管開關(guān)，功能上相當于理想的 n 型晶體管，具有穩(wěn)定的 2.5 V 開關(guān)閾值，并且無明顯遲滯。 這種“晶體管”的“基極”、“集電極”和“發(fā)射極”傳統(tǒng)上稱為基準（R 或 REF）、陰極（C）和陽極（A）。  正控制電壓 VREF 施加在參考輸入和陽極之間； 輸出電流 ICA 從陰極流向陽極。








在功能層面上，TL431 包含一個 2.5 V 電壓基準和一個將輸入控制電壓與基準電壓進行比較的開環(huán)運算放大器。 然而，這只是一個抽象：這兩個功能在 TL431 的前端內(nèi)部密不可分。 沒有物理 2.5 V 源：實際內(nèi)部參考由 1.2 V Widlar 帶隙（晶體管 T3、T4、T5）提供，由輸入射極跟隨器 T1、T6 驅(qū)動。即使陰極-陽極電壓降至 2.5 V 以下（最低降至 2.0 V 左右），也能實現(xiàn)正確操作。 差分放大器由兩個電流源（T8、T9）組成； 它們電流的正差流入 T10 的基極。 輸出開路集電極晶體管 T11 可以吸收高達 100 mA 的電流，并通過反向二極管提供極性反轉(zhuǎn)保護。 該電路不提供過電流或過熱保護。


當 VREF 安全低于 2.5 V 閾值（電流電壓曲線上的 A 點）時，輸出晶體管關(guān)閉。 為前端電路供電的殘余陰極-陽極電流 ICA 保持在 100 和 200 μA 之間。 當 VREF 接近閾值時，ICA 上升至 300–500 μA，但輸出晶體管保持關(guān)閉狀態(tài)。 達到閾值（B 點）后，輸出晶體管輕輕打開，ICA 開始以 30 mA/V 左右的速率上升。 當 VREF 超出閾值約 3 mV，且 ICA 達到 500–600 μA（C 點）時，跨導(dǎo)急劇躍升至 1.0–1.4 A/V。 高于此點，TL431 以其正常的高跨導(dǎo)模式運行，并且可以方便地用差分電壓到單端電流轉(zhuǎn)換器模型來近似。 電流不斷上升，直到連接陰極與控制輸入的負反饋環(huán)路將 VREF 穩(wěn)定在閾值以上的某個點。 嚴格來說，該點 (Vref) 是整個穩(wěn)壓器的參考電壓。 或者，TL431 可以作為電壓比較器在無反饋的情況下工作，或者作為施密特觸發(fā)器在正反饋的情況下工作； 在此類應(yīng)用中，ICA 僅受陽極負載和電源容量的限制。


參考輸入電流 IREF 與 ICA 無關(guān)，并且相當恒定，約為 2 μA。 網(wǎng)絡(luò)饋送參考輸入應(yīng)能夠提供至少兩倍的電流量（4 μA 或更多）； 禁止掛起 REF 輸入進行操作，但不會直接損壞 TL431。 只要引腳上的電壓保持在安全限度內(nèi)，它就可以承受任何引腳的開路、任何引腳的接地短路或任何引腳對之間的短路。






三個不同制造商的TL431模具； 原來的 TI 芯片在左邊。 每個芯片中最大的亮區(qū)是補償電容； 附近的大梳狀結(jié)構(gòu)是輸出晶體管。 “冗余”接觸墊用于在集成電路封裝之前測試和逐步調(diào)整 VREF



作者: 量子工業(yè)    時間: 2023-9-19 18:16
431不同廠家的漂移差距特別大，ti等原廠的比較難買到，真真假假的
作者: xianfajushi    時間: 2023-9-20 13:20
近來想做個花盆缺水告警電路，太陽能板供電，發(fā)光二極管指示，考慮就用431做，不知是否有人已經(jīng)做過？就是缺水程度尚在構(gòu)思中，也就是土壤濕度做到可以調(diào)節(jié)的功能，初步考慮用串聯(lián)電位器調(diào)節(jié)。



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