电子学手册/器件/稳压器
电压稳定器是一种电子设备，能够在输入电压和负载电流随时间变化的情况下提供相对恒定的输出电压。
电压稳定器是旁路稳压器，例如齐纳二极管或雪崩二极管。这些器件中的每一个都在指定电压下开始导通，并且将导通足够的电流以将其端电压保持在该指定电压。因此，旁路稳压器可以看作是有限功率的并联稳定器。旁路稳压器的输出用作电压基准。
齐纳二极管和雪崩二极管对温度具有相反的阈值电压依赖性。通过将这两个器件按顺序连接，可以构建具有改进的热稳定性的电压基准。有时（主要用于5.6V左右的电压），两种效应都组合在同一个二极管中。
该图显示了一个简单的齐纳电压稳压器。它是一个旁路稳压器，通过齐纳二极管的动作工作，即在通过它的电流足以使其进入齐纳击穿区域时，在其自身上保持恒定电压。 电阻器 R1 为齐纳电流 IZ 和负载电流 IR2 供电（R2 是负载）。R1 可以计算为 -
其中，VZ 是齐纳电压，IR2 是所需的负载电流。
这种稳压器用于非常简单的低功率应用，其中涉及的电流非常小，并且负载永久连接在齐纳二极管两端（例如电压基准或电压源电路）。一旦计算出 R1，移除 R2 将导致全部负载电流（加上齐纳电流）流过二极管，并且可能会超过二极管的最大电流额定值，从而损坏它。该电路的调节也不太好，因为齐纳电流（因此齐纳电压）会根据 VS 变化，并且与负载电流成反比变化。
在简单的齐纳稳压器上添加一个射极跟随器级，形成一个简单的串联电压稳压器，并大大提高电路的调节。这里，负载电流 IR2 由晶体管提供，晶体管的基极现在连接到齐纳二极管。因此，晶体管的基极电流 (IB) 形成齐纳二极管的负载电流，并且远小于通过 R2 的电流。这种稳压器被归类为“串联”，因为调节元件，即晶体管，出现在负载的串联中。R1 设置齐纳电流 (IZ) 并确定为 -
其中，VZ 是齐纳电压，IB 是晶体管的基极电流，K = 1.2 到 2（以确保 R1 足够低以提供足够的 IB）。
其中，IR2 是所需的负载电流，也是晶体管的射极电流（假定等于集电极电流），hFE(min) 是晶体管的最小可接受直流电流增益。
该电路比简单的齐纳稳压器具有更好的调节，因为晶体管的基极电流对齐纳的影响非常小，从而最大限度地减少了由于负载变化引起的齐纳电压变化。请注意，输出电压将始终比齐纳低约 0.65V，这是由于晶体管的 VBE 压降。虽然该电路具有良好的调节，但它仍然对负载和电源变化敏感。这可以通过将负反馈电路并入其中来解决。这种稳压器通常用作更高级串联电压稳压器电路中的“预稳压器”。
该电路很容易通过在齐纳两端添加一个电位器来实现可调，将晶体管基极连接从齐纳的顶部移动到电位器滑臂。可以通过切换不同的齐纳来使其成为步进可调。最后，它有时通过在齐纳串联中添加一个低值电位器来实现微调；这允许少量电压调整，但会降低调节性能。
在最简单的情况下，使用射极跟随器，调节晶体管的基极直接连接到电压基准
稳定器使用电源，其电压 Uin 可能会随时间变化。它提供相对恒定的电压 Uout。输出负载 RL 也可能随时间变化。为了使这种设备正常工作，输入电压必须大于输出电压，电压降必须不超过所用晶体管的限制。
稳定器的输出电压等于 UZ - UBE，其中 UBE 约为 0.7v 并且取决于负载电流。如果输出电压降至该极限以下，则会增加基极和发射极之间的电压差 (Ube)，打开晶体管并提供更多电流。通过相同的输出电阻器 RL 提供更多电流会再次提高电压。
通过使用运算放大器，可以显着提高输出电压的稳定性。
在这种情况下，如果反相输入端的电压明显低于同相输入端电压基准的输出电压，则运算放大器会更多地打开晶体管。使用分压器（R1、R2 和 R3）可以选择 Uz 和 Uin 之间的任意输出电压。