模拟电压分割器优势 - 三种主要电压分割器架构及应用电路设计剖析

　　基于音频放大器的模拟电压分割器优势

　　现代工业有许多种开关型DC/DC转换器，这些转换器可以当作某种电压分割器使用。但这些组件并不一定都能长期供货，价格可能无法负担，或者可能产生大量电磁噪声，甚至是其它缺点。

　　将音频功率放大器、音频运算放大器（AOA）和类似的IC和音频模块用于电压分割器有许多优势：

　　1 许多制造商生产音频功率放大器已有多年历史了。它们可以从许多经销商处购买到，因而已经非常普及，而且价格低廉

　　2 音频功率放大器的测试简便，更换也很容易

　　3 音频功率放大器在音频范围内外的噪声都很低，不至于产生大量输出噪声、射频波或电磁干扰（EMI）

　　4 许多音频功率放大器都有内部热保护、过流保护以及电抗性负载保护和过压保护

　　5 许多音频功率放大器在需要时可以方便地安装在附加散热器上

　　在考虑基于放大器的电压分割器之前，首先了解基于二极管和晶体管的多种有用的电压分割器。

　　基于二极管和齐纳二极管的电压分割器

　　我们可能需要从一般直流（DC）电源衍生而来的两个或多个低电压电源或参考电压取得几毫安的电流，而且这种电路的电源管理并不需要非常严格。在这些情况下，我们可以使用基于二极管、齐纳二极管和并联稳压器的电压分割器。

　　现代工业提供种类繁多的齐纳二极管，其功耗在0.3W和1.3W之间，参考电压容差为±2%或更好。这些齐纳二极管可用于实现某些类型的电压分割器。图2显示了三种例子。

　　图2：采用二极管和齐纳二极管实现的电压分割器。a）使用二极管的电压分割器；b）使用齐纳二极管的电压分割器；c）使用两个并联稳压器（TL431）的电压分割器。

　　图2a显示使用二极管的简单电压分割器。串联任意合适数量的二极管或发光二极管（LED），使其可用于分路或并联稳压器。在这个例子中，有两个二极管D1和D2产生正输出电压+V1，另外个二极管D3产生负输出电压-V3。输出接地GNDout可以是二极管之间的任何一点。

　　图2b显示采用齐纳二极管的简单电压分割器。串联任意合适数量的齐纳二极管，使其可作为分路或并联稳压器。在此例中，两个二极管D1和D2产生正输出电压+V1和+V2，另外两个二极管D3和D4产生负输出电压-V3和-V4。输出接地GNDout可以是齐纳二极管之间的任意一点。在此例中，GNDout位于D2和D3之间。齐纳二极管可以采用相同或不同的种类。

　　我们可以使用像TL431这样的并联稳压器代替二极管和齐纳二极管。这种解决方案的优势在于通过选择电阻或微调电位器或其它组件调整输出电压。

　　图2c显示采用TL431可调并联稳压器的简单电压分割器。在此例中，可以采用两个TL431或LM341产生正输出电压+V1和负输出电压-V3。电压V1可用微调电位器P1调节，负输出电压-V3可以用P2调节。

　　我们可以串联连接任何合适数量的并联稳压器，如图2a和图2b所示。事实上，这些稳压器可以被看作是可调的齐纳二极管。

　　基于双极接面晶体管的电压分割器

　　图2所示的电压分割器没有推挽输出电路，因此在没有负载的情况下会浪费很多功率。我们可以使用基于双极接面晶体管（BJT）的电压分割器避免这个问题。当我们需要高输出电压、大电流、大功率或当我们不需要非常好的输出电压调节功能时，这种电压分割器尤其适合。

　　这些电路都有推挽输出电路和输出电压的简单调节。它们类似于作为DC放大器作业的晶体管型音频放大器电路。

　　图3：采用晶体管搭建的简单电压分割器。

　　图3显示围绕两个晶体管搭建的两个简单电压分割器例子。图3a的晶体管T1和T2用于缓冲由电阻R1至R4和二极管D1与D2搭建的分压器输出电压。二极管D1和D2具有温度补偿效果，但不是必要的。如果使用这两种二极管，D1应该与T1保持热接触，D2应该与T2保持热接触。如果不使用D1和D2，那么相应地要增加R2和R3值。

　　电阻R5、R6和R7提供简单的局部回馈，具有微幅改善和保护电路的作用。R5要比R6和R7更大得多。电路中组件值的计算类似于射极随耦器电路中的组件值。