编者按：“怎样看电路图”是广大初学者普遍关注的课题。为了帮助初学者掌握看图、识图、分析图的方法和技巧，我们选编了一组专题文章，结合实际制作项目，详细介绍各类电路图的基本原理和分析方法，内容包括电源、放大、振荡、变频、调制解调、检波、测量、开关、计数、编码译码、显示、控制等主要单元电路，读者可以循序渐进，逐步掌握，并在此基础上举一反三，不断提高自己的看图、识图和分析电路图的能力。
直流稳压电源是一种最常用的电子设备，也是无线电爱好者制作最多的设备之一。本文以一款供“随身听”等小型电器使用的3V直流稳压电源为例，介绍直流稳压电源电路图的分析方法。
一、技术指标
该直流稳压电源额定输出电压为3V，最大输出电流为600mA。技术指标是分析电路图的基础数据，要分析一个电路图，首先要搞清楚该电路的主要技术指标。
二、电路图分析
看电路图的一般方法是：①根据该电路的功能，判断出电路图的信号处理流程方向。通常电路图的画法，是将信号处理流程，按照从左到右的方向排列。②以各主要元器件为核心，将电路图分解为若干个单元电路。③按照信号处理流程方向（通常为从左到右），依次分析各单元电路的功能和作用，以及各单元之间的接口关系。④详细分析各单元电路的工作原理，计算或核算主要技术指标。
1. 电路图总体功能结构分析
3V直流稳压电源的电路图见图1。我们知道，直流稳压电源的功能，就是将交流220V电压转换为稳定的直流电压输出。因此，图1电路图中，左边交流220V端为输入端，右边+3V端为输出端，信号处理流程方向为从左到右。
图1稳压电源电路可分为3个单元，从左到右依次为：①以整流二极管VD1～VD4为核心的整流滤波单元，包括交流降压电路、整流电路、滤波电路；②以晶体管VT1～VT4为核心的稳压单元，包括基准电压、取样电路、比较放大器、调整元件、保护电路；③以发光二极管VD7为核心的指示电路单元。以上单元电路组成了直流稳压电源的整体电路，图2为其方框图。
3V直流稳压电源总体工作原理是：交流220V电压经电源变压器T降压、整流二极管VD1～VD4桥式整流、电容器C1滤波后，得到直流电压。再经由VT1～VT4组成的稳压电路稳压调整后，输出稳定的3V直流电压。当输入电压或负载电流在一定范围内变化时，输出的3V直流电压稳定不变。
2. 整流滤波单元电路分析
（1）交流降压电路。稳压电源额定输出电压为3V，因为调整管必须有一定的压降，交流输入电压e选择为6V，由电源变压器T将220V交流电压降压为交流6V。稳压电源最大输出电流为600mA，考虑到一定的损耗，T采用6W的电源变压器。
（2）整流电路。采用了由VD1～VD4组成的桥式整流器。虽然桥式整流器需要用4只整流二极管，但是其整流效率较高，脉动成分较少，变压器次级无需中心抽头，因此得到了广泛的应用。图3为桥式整流器工作原理示意图，为分析电路方便，将图1中整流电路右边的后续电路等效为负载电阻Ro。在交流电e正半周时，二极管VD1、VD4截止，VD2、VD3导通，电流经VD2、Ro、VD3形成回路，负载Ro上电压为上正下负（图3a）。在交流电e负半周时，二极管VD2、VD3截止，VD1、VD4导通，电流经VD4、Ro、VD1形成回路，负载Ro上电压仍为上正下负（图3b）。
（3）滤波电路。桥式整流后在负载Ro上得到的是脉动直流电压，其频率为100Hz（交流电源频率的两倍），峰值为1.4e = 8.4V（图3c），还必须经过平滑滤波后才能实际应用。电容滤波器是一种简单实用的平滑滤波器，图1中的C1就是滤波电容器。由于电容器的充、放电作用，当电容器容量足够大时，充入的电荷多，放掉的电荷少，最终使整流出来的脉动电压成为直流电压Ui，空载时Ui = 1.4e = 8.4V（图3d）。
3. 稳压单元电路分析
稳压单元包括基准电压、取样电路、比较放大器、调整元件等基本电路和保护电路，图4为其原理方框图。这是典型的串联型稳压电路，调整元件串接在输入电压Ui（8.4V左右）与输出电压Uo（3V）之间。如果输出电压Uo由于某种原因发生变化时，调整元件就作相反的变化来抵消输出电压的变化，从而保持输出电压Uo的稳定。
（1）基准电压。基准电压U\(_{VD}\)的稳定性直接关系到整个稳压电源的稳定性，通常由稳压管电路获得。基准电压一般取输出电压的1/2左右。图1电路中，R5与VD6、VD7组成基准电压电路。两个硅二极管VD6和VD7串联作为稳压管使用，可提供1.3V的稳定的基准电压。R5是限流电阻。
（2）取样电路。电阻R6和R7组成取样电路，取样比为R7/（R6+R7）=2/3。取样电路的作用是将输出电压Uo按比例取出一部分，作为控制调整元件的依据。稳压电源的输出电压Uo由取样比和基准电压U\(_{VD}\)决定，Uo =（U\(_{VD}\)+0.7V）（R6+R7）/R7，式中，0.7V是晶体管VT3的b-e结间压降。改变取样比或基准电压，即可改变稳压电源的输出电压。
（3）比较放大器。由晶体管VT3和集电极电阻R1组成的比较放大器是一个直流放大器，它对取样电压与基准电压的差值进行放大。VT3发射极接基准电压（1.3V），基极接取样电压（2V），集电极电压作为调整管基极的控制电压。当由于某种原因使得输出电压Uo变高时（例如变为3.9V），VT3基极的取样电压也按比例升高为2.6V，由于VT3发射极仍被基准电压稳定在1.3V，因此VT3集电极电流增大，集电极电压下降，使调整管基极电流减小、导通度减小、管压降增大，迫使Uo回落。同理，当Uo变低时，VT3集电极电压上升，调整管管压降减小，迫使Uo回升。最终使输出电压Uo稳定在3V。
（4）调整元器件。是稳压单元的执行元器件，一般由一个工作于线性放大区的功率管构成，它的基极输入电流受比较放大器输出电压的控制。图1电路中，调整元件采用了复合管（VT1 + VT2），其中调整管VT1为大功率晶体管。由于整个稳压电源的输出电流全部要经过调整管，所以VT1应具有足够的功耗和集电极电流指标（对于3V、600mA的稳压电源，VT1集电极电流应不小于1A，功耗不小于5W）。复合管等效于一个晶体管，但其电流放大系数则是两个晶体管放大系数之乘积（图5）。采用复合管的好处是可以极大地提高调整管的电流放大系数，有利于改善稳压电源的稳压系数、降低动态内阻等。
（5）保护电路。为了防止输出端不慎短路或过载而造成调整管损坏，直流稳压电源通常都设计有过流自动保护电路。图1中，VT4和R2、R3、R4组成截止式保护电路。正常情况下，输出电流在R4上产生的压降小于R2上的电压（R2与R3分压获得），使得VT4基极电位低于发射极电位，VT4因反向偏置而截止，保护电路不起作用。当短路或过载时，输出电流大增，R4上压降也增大，使VT4得到正向偏置而导通。VT4的导通使调整管基极变为反向偏置而截止，从而起到了保护作用。当短路或过载故障排除后，稳压电路自动恢复正常工作。电容器C2的作用是进一步滤除输出直流电压中的交流成分。
4. 指示电路
发光二极管VD7用作电源指示，R8是其限流电阻。
三、制作与调试
各元器件如图1所示。制作时，大功率调整管VT1应装上散热板。调试时，用万用表（直流电压挡）监测稳压电源输出端，适当调节取样电阻R6的阻值，使输出电压为3V即可。
（门宏）