一般的整流滤波电源电路简单，制作方便，但它输出的直流电压不稳定，会随交流电网电压变化和负载电流的变化而变化。而一些要求较高的收、扩音机，如高音质的无变压器输出的收、扩音机，则要求比较稳定的直流电源供电。这就需要在整流滤波电源的基础上再加上稳压电路，构成直流稳压电源如图1所示。
一、硅稳压管稳压电源
1、稳压管为什么能稳压？稳压管的伏安特性曲线如图2所示。这条曲线可分为正向区、反向区和击穿区。正向区和普通硅二极管一样，一般也是从0.6～0.7伏左右稳压管开始导通，如曲线上的OA段。在反向区，稳压管两端加反向电压U\(_{DF}\)，且在UDF小于某一数值U\(_{1}\)（UDF＜U\(_{1}\)）的OB段内只有极小的电流通过稳压管，这也和普通二极管相同。击穿区是当反向电压UDF继续增加，大于某一电压值U\(_{1}\)（UDF＞U\(_{1}\))时，电流急剧增加，从几毫安增加到几十毫安，但稳压管两端电压几乎不变，即如曲线上的BC段，这称为反向击穿。普通二极管也有反向击穿，但一经击穿就损坏了，但稳压管却正好工作在击穿区。我们也正是利用稳压管在击穿区电流急剧变化而电压几乎不变的现象来稳定电压的。管子的击穿电压正是稳压管的稳定电压。不同型号的稳压管的稳定电压值是不同的，它是稳压管的一个重要性能指标。为了便于查考，我们将半导体收、扩音机中常用的几种低稳定电压值的稳压管的主要指标列于附表。表中各参数的意义是：
稳定电压——在稳定范围内，稳压管两端的电压；稳定电流——稳压管在稳压范围内流过管子的电流值；最大稳定电流——在稳定范围内，允许流过稳压管的最大电流值；耗散功率——稳压管正常工作时所能承受的最大功率。
在没有稳压管的情况下，也可用普通硅二极管代替，利用它的正向特性，如2CP型管稳定电压在0.65伏左右，用两只串起来就可得到1.3伏的稳定电压。如图3（a），两只2CP二极管串联起来就相当于一只2CW9型稳压管。也可用3DG型各类硅三极管的发射结来代替，如图3（b），c极空着不用，其稳定电压在6～9伏之间，相当于一只2CW14或2CW15型稳压管。
3DG型三极管，其发射结反向击穿电压简单的测量方法如图4。图中万用表的电压读数即是稳压管的稳定电压值。调节电位器W，可改变稳压管的电流，这时电压表应当只有极小的变化，变化值越小，说明稳压特性越好。这种方法也可用来测量2CW型稳压管的稳定电压，如图中虚线接法。
2、硅稳压管稳压电源：图5是直接利用稳压管的稳压特性来达到稳压目的的一个实例。前面的整流滤波电路是采用桥式整流、电容滤波；后面是由硅稳压管D\(_{w}\)和限流电阻R组成的稳压电路。
稳压的原理：当电网电压波动造成整流输出电压U\(_{d}\)增加时，输出电压Usc也相应增加，即稳压管两端电压增加。由稳压管的特性可知，稳压管D\(_{w}\)的工作电流Iw将增加，使流过电阻R的电流I增加，于是R上的压降U\(_{R}\)=I·R也增加。因Usc=U\(_{d}\)-UR，U\(_{R}\)增加，势必使Usc减小，从而保持U\(_{sc}\)不变。稳压过程可表示为:
U\(_{d}\)↑sc↑R↑sc↓
另外，负载电流I\(_{fZ}\)在一定范围内变化时，也是由稳压管Dw的电流I\(_{w}\)来补偿的。当负载电流IfZ增加时，电源内阻（包括电阻R）上的压降增加，引起U\(_{sc}\)下降，Dw两端电压下降，使I\(_{w}\)减小，使流过电阻R上的电流I基本不变（I=IfZ↑＋I\(_{w}\)↓) ，从而保证Usc基本不变。总之，这种电路是依靠稳压管D\(_{w}\)中电流Iw的变化引起电阻R上压降的变化来起稳压作用的。
元件的作用和选择：
稳压管：这种电路的输出电压U\(_{sc}\)就等于稳压管Dw的稳定电压U\(_{w}\)，负载电流的变化完全靠稳压管中的电流来补偿，我们选择Dw时，要从这两方面来考虑： ①稳定电压U\(_{w}\)：Uw＝U\(_{sc}\)，本例中Usc＝6伏，从附表中可查出2CW13、2CW7C、2W21B、2CW22B的稳定电压都在6伏左右；②最大稳定电流I\(_{Wmax}\)，本例中IfZ=80毫安，即负载电流最大变化量是80毫安，这个电流完全靠D\(_{w}\)中的电流来补偿。因此，选择Dw时必须使D\(_{w}\)的最大稳定电流IWmax大于最大的负载电流I\(_{fZ}\)，一般取IWmax≈1.5I\(_{fZ}\)。从附表中知2CW13、2CW7C的IWmax只有38毫安，不能满足，2CW21B的I\(_{Wmax}\)＝150毫安，2CW22B达450毫安，均可选用，这里选用2CW21B。
限流电阻：如前所述，这种电路的稳压作用是利用稳压管D\(_{w}\)中电流Iw的变化在限流电阻R上的压降变化来实现的。考虑到当负载开路时（即I\(_{fZ}\)=0）流过稳压管Dw的电流将达到最大，为了不超过稳压管的最大稳定电流I\(_{Wmax}\)，必须要有足够大的限流电阻R，否则会烧坏管子。另外，当负载电流最大时，流过稳压管的电流最小，为了保证管子工作在击穿区有稳压作用，必须要有一定的工作电流，所以限流电阻的大小又要能保证稳压管中流过一定的工作电流。限流电阻R的大小可由下式决定：
R＝\(\frac{U}{_{d}}\)-UscI＝U\(_{d}\)-Usc;I\(_{w}\)+IfZ
本例中，I\(_{fZ}\)＝80毫安，从附表知2CW21B的工作电流
I\(_{w}\)＝30毫安左右，因此，R=\(\frac{17-6}{30+80}\)=100欧姆。
硅稳压管稳压电源的输出电压由稳压管型号决定，不能任意调节；输出电流的范围也受到稳压管电流的限制。为了克服这些缺点，进一步提高稳压性能，出现了串联型晶体管稳压电源。
二、简单串联型晶体管稳压电源
1．工作原理：根据上述稳压原理，如果能采用一个可变电阻R\(_{S}\)和负载电阻RFZ串联，如图6（a），并使R\(_{S}\)随输出电压Usc的升高或降低而相应地增大或减小，则同样可达到稳定输出电压U\(_{sc}\)的目的。关键在于能找到一个按这个规律自动变化的电阻RS，如图 6（b），我们利用晶体管BG就可以代替R\(_{S}\)。当然，阻值的改变不能用手去调节，而是利用负反馈原理，用输出电压的变化量去控制BG的集电极电流Ic，即使集—射之间的电阻值发生变化，例如使得I\(_{c}\)增加，BG的内阻下降，就相当于电阻RS下降；反之，I\(_{c}\)下降，BG管内阻增加，就相当于RS增加。由于BG起调整作用，故称之为“调整管”。这种调整管与负载串联的稳压电源就称之为串联型晶体管稳压电源。
2．简单估算设计举例：图7是输出电压U\(_{sc}\)为6伏，电流Isc为80毫安的稳压电源。电源变压器次级交流电压8伏，整流电路是由四只2CP6组成的桥式整流，滤波是用电容C\(_{1}\)滤波。稳压电路由R1、R\(_{2}\)、稳压管Dw和调整管BG构成。
从图7可知，调整管BG实际上是射极跟随器，其发射极电压Ue（即输出电压U\(_{sc}\)）总是跟随基极电压Ub的。由于基极电压采用稳压管D\(_{w}\)来稳定的（Ub=U\(_{w}\)），因此，负载变化或电网电压波动时，输出电压基本上保持不变。由于正常工作时BG的发射结电压Ube对于锗管应为0.2伏左右，硅管应为0.6伏左右，所以输出电压总是比稳压管电压低0.2伏或0.6伏。其稳压过程是：当负载变化等原因造成输出电压U\(_{sc}\)下降时，调整管BG的基、射极之间的Ube就升高（因为U\(_{be}\)=Ub-U\(_{e}\)=Uw-U\(_{sc}\)，其中Uw为稳压管稳定电压，可以认为是恒定值，U\(_{sc}\)下降，势必使Ube上升）。这使得BG管的集电极电流I\(_{c}\)增大，管内阻下降，Uce减小。从图7可知，输出电压U\(_{sc}\)=Uc-U\(_{ce}\)，由于Uce减小，迫使U\(_{sc}\)回升，从而保持Usc基本不变。调整过程可表示为：
U\(_{sc}\)↓be↑b↑c↑ce↓sc↑
由此可知，BG管能起到前述可变电阻R\(_{S}\)的作用，随着输出电压的变化而自动调整其内阻大小，以保证输出电压不变；Dw的作用是提供一个恒定的基准电压（即稳定电压U\(_{w}\)）。电阻R1是为了在输出电流增大时减小调整管BG的功耗；R\(_{2}\)是稳压管Dw的限流电阻，用以保证D\(_{w}\)有一定的工作电流。（待续）（唐远炎）