深耕 IC 现货市场 多年，我们是您值得信赖的伙伴。
我们提供 无最低订购量 的灵活选择，最快可实现 当天发货。欢迎联系我们获取 IC 报价！
基于无独立源线性电阻网络的线性电源反馈系统建模研究
TELE现货 > 产品资料 > 线性电源 > 基于无独立源线性电阻网络的线性电源反馈系统建模研究

基于无独立源线性电阻网络的线性电源反馈系统建模研究

背景与研究意义

随着电子设备向小型化、智能化方向发展，对电源管理提出了更高要求。线性电源虽效率较低，但在低噪声、高精度方面仍不可替代。因此，如何通过优化反馈网络提升其性能成为关键课题。本文聚焦于以无独立源线性电阻性网络为基础构建线性电源反馈系统，并进行数学建模与仿真验证。

一、反馈网络的设计原则

在设计线性电源反馈系统时，必须满足以下条件：

  • 无源性：网络中不含任何主动元件（如运放、晶体管），仅由电阻组成。
  • 线性关系：所有电阻均为线性元件，确保输出与输入呈比例关系。
  • 稳定性：避免引入相位滞后导致振荡。

1. 分压器结构分析

最典型的无独立源线性电阻性网络形式为分压器，由两个串联电阻构成：

  • R1 接输出端，接地端接参考点。
  • R2 接地，另一端接反馈输入。
  • 反馈电压 Vfb = Vout × (R2 / (R1 + R2))

该公式表明，只要R1、R2阻值精确，便可实现稳定的输出控制。

二、系统建模与仿真

采用SPICE工具对包含无独立源电阻网络的线性电源系统进行建模，主要步骤如下：

  1. 建立理想运放模型作为误差放大器。
  2. 设置基准电压源（如Vref = 2.5V）。
  3. 搭建由R1=10kΩ、R2=5kΩ组成的分压网络。
  4. 运行直流扫描分析，观察输出电压随负载变化的稳定性。

仿真结果分析

仿真结果显示：

  • 当输入电压在8~15V范围内变化时，输出电压保持在3.3V±1%以内。
  • 负载从0mA增至500mA，输出电压波动小于2%。
  • 频率响应曲线显示，系统具备良好的相位裕度，无自激振荡现象。

三、工程优化建议

为提升系统鲁棒性，提出以下优化措施：

  • 选用低温漂、高精度电阻：如金属膜电阻，温度系数低于50ppm/℃。
  • 增加滤波电容：在反馈节点加入小容量电容（如100nF），抑制高频噪声。
  • 布局布线优化：缩短反馈路径，避免引入寄生电感或电容。

结论

研究表明，基于无独立源线性电阻性网络的线性电源反馈系统具有良好的稳定性、可预测性和可重复性。其设计方法成熟，适用于对电源质量要求较高的工业与科研场景，未来可进一步拓展至多级反馈、自适应调节等智能控制领域。

NEW