TL431是可控精密穩(wěn)壓源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設(shè)置到從Vref（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應(yīng)用中用它代替穩(wěn)壓二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路，可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等。

特點(diǎn)有：

1. 輸出電壓*高到 40V

2. 動(dòng)態(tài)輸出阻抗低，典型值為 0.2Ω

3. 陰極電流能力為 0.1mA~100mA

4. 全溫度范圍內(nèi)溫度特性平坦，典型值為 50ppm/℃

5. 噪聲輸出電壓低

6. 快速開態(tài)響應(yīng)

7. ESD 電壓為 2000V輸出電壓計(jì)算公式：UO=2.5*{1+（R1/R2）}

TL431作為一個(gè)高性價(jià)比的常用分流式電壓基準(zhǔn)，有很廣泛的用途。這里簡(jiǎn)單介紹一下TL431常見的和不常見的幾種接法。

圖（1）是TL431的典型接法，輸出一個(gè)固定電壓值，計(jì)算公式是： Vout = （R1+R2）*2.5/R2，

同時(shí)R3的數(shù)值應(yīng)該滿足1mA 《 （Vcc-Vout）/R3 《 500mA

當(dāng)R1取值為0的時(shí)候，R2可以省略，這時(shí)候電路變成圖（2）的形式，TL431在這里相當(dāng)于一個(gè)2.5V穩(wěn)壓管。

利用TL431還可以組成鑒幅器，如圖（3），這個(gè)電路在輸入電壓 Vin 《 （R1+R2）*2.5/R2 的時(shí)候輸出Vout為高電平，反之輸出接近2V的電平。需要注意的是當(dāng)Vin在（R1+R2）*2.5/R2附近以微小幅度波動(dòng)的時(shí)候，電路會(huì)輸出不穩(wěn)定的值。

TL431可以用來提升一個(gè)近地電壓，并且將其反相。如圖（4），輸出計(jì)算公式為： Vout = （ （R1+R2）*2.5 - R1*Vin ）/R2

特別的，當(dāng)R1 = R2的時(shí)候，Vout = 5 - Vin。這個(gè)電路可以用來把一個(gè)接近地的電壓提升到一個(gè)可以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，唯壹需要注意的是TL431的輸出范圍不是滿幅的。

TL431自身有相當(dāng)高的增益（我在仿真中粗略測(cè)試，有大概46db），所以可以用作放大器。

圖（5）顯示了一個(gè)用TL431組成的直流電壓放大器，這個(gè)電路的放大倍數(shù)由R1和Rin決定，相當(dāng)于運(yùn)放的負(fù)反饋回路，而其靜態(tài)輸出電壓由R1和R2決定。

這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)在于，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度也不錯(cuò)，能夠提供穩(wěn)定的靜態(tài)特性。缺點(diǎn)是輸入阻抗較小，Vout的擺幅有限。

圖（6）是交流放大器，這個(gè)結(jié)構(gòu)和直流放大器很相似，而且具有同樣的優(yōu)缺點(diǎn)。我正在嘗試用這個(gè)放大器代替次級(jí)運(yùn)放來放大熱釋紅外傳感器的輸出信號(hào)。

1.用一只電容器與TL431并聯(lián)使用，減小輸出噪聲

TL431的使用和穩(wěn)壓二極管的使用又十分相似，穩(wěn)壓二極管在電路中工作時(shí)，其自身會(huì)產(chǎn)生一種不規(guī)則的周期性噪聲，這種不規(guī)則的噪聲稱為齊納噪聲。盡管齊納噪聲的電平不高，但它卻是影響穩(wěn)壓二極管輸出特性的重要原因之一。并聯(lián)的電容就可以吸收穩(wěn)壓二要管的齊納噪聲，以改善穩(wěn)壓二極管的輸出特性。另外，并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管上的電容還可以吸收電源的紋波，使得穩(wěn)壓二極管的輸出電壓更加平穩(wěn)。其次，當(dāng)穩(wěn)壓二極管與電容并聯(lián)使用時(shí)，由于電容的充電作用，會(huì)使穩(wěn)壓二極管輸出電壓的建立時(shí)間增加，使輸出電壓緩慢地上升，不過，這僅是接通電源瞬間的情況。正常工作時(shí)，穩(wěn)壓二極管的輸出電壓是完全穩(wěn)定的。 但是，當(dāng)TL431與電容并聯(lián)，其選用的容量值不適合時(shí)，有時(shí)不但起不到好的作用，反而會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，這是因?yàn)榱鬟^TL431的電流和電容的容量有一定的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)表明，如果用容量為0.01~3μF的電容器并聯(lián)在TL431上，很有可能使TL431產(chǎn)生振蕩，因此，當(dāng)TL431與電容并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)使TL431并聯(lián)的電容器值大于3μF或小于0.01μF，對(duì)此必須引起注意。但當(dāng)輸出電壓大于15V，IK大于10mA可完全避免振蕩的發(fā)生。實(shí)際應(yīng)用時(shí)要求并聯(lián)一個(gè)33uF/10V的鉭電容或者并聯(lián)一個(gè)47uF/16V的電解電容。

2.應(yīng)注意電流大小問題

流過TL431的*小電流必須大于1mA，否則失去穩(wěn)壓性能，*大不能超過100mA，否則就會(huì)損壞TL431，所以限流電阻的選擇很重要。

3.應(yīng)注意功耗問題

例如常見TO-92封裝的TL431*大功耗為0.7W，TL431在電路的實(shí)際消耗為P=Vo*I，Vo為輸出電壓，I為通過TL431的電流，因此，TL431只有在輸出不超過5V時(shí)才可輸出140mA電流，輸出電壓為7V時(shí)，只能輸出100mA電流，這是因?yàn)槭芄南拗频木壒?。常?guī)功耗為0.5~1.2W，當(dāng)其在高溫、高壓或大電流條件下使用時(shí)，要注意通風(fēng)、散熱和**性。

4.應(yīng)注意取樣電阻R1和R2的選擇問題

取樣電阻的選材及布放，直接影響到穩(wěn)壓精度和溫度特性，因此必須選用溫度系數(shù)小、噪聲小、功率裕量大的同型號(hào)精密電阻。由公式Vo=2.5&TImes;（1+R1/R2），取Vo*大為36V，可以計(jì)算出的R1/R2*大比值為13.4，即R1*大是R2的13.4倍。

由于TL431是有較高的開環(huán)增益且響應(yīng)速度快，當(dāng)取樣點(diǎn)（R1、R2的連接點(diǎn)）離兩極較遠(yuǎn)時(shí)，電路容易產(chǎn)生超調(diào)自激，所以在使用時(shí)要引起注意。

5.*小維持電流與*小陰極電壓

由于TL431的內(nèi)部基準(zhǔn)Vref是靠陰極電流維持，并且低于極間電壓，所以應(yīng)用時(shí)要注意：TL431的輸出極截止后，仍必須有大于0.2mA的陰極維持電流;當(dāng)輸出極“飽和”后，極間電壓仍至少大于2.2V。

總之，TL431確是一片設(shè)計(jì)精巧、應(yīng)用方便、性能可靠、性價(jià)比較高的穩(wěn)壓基準(zhǔn)，應(yīng)用前景廣闊。