TL431是可控精密穩(wěn)壓源。它的輸出電壓用兩個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，運放電路，可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等。

　　特點有：

　　1. 輸出電壓最高到 40V

　　2. 動態(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輸出電壓計算公式：UO=2.5*{1+（R1/R2）}

　　TL431的應(yīng)用及原理

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

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

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

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

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

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

　　特別的，當R1 = R2的時候，Vout = 5 - Vin。這個電路可以用來把一個接近地的電壓提升到一個可以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，唯一需要注意的是TL431的輸出范圍不是滿幅的。

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

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

　　這個電路的優(yōu)點在于，它結(jié)構(gòu)簡單，精度也不錯，能夠提供穩(wěn)定的靜態(tài)特性。缺點是輸入阻抗較小，Vout的擺幅有限。

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

　　TL431應(yīng)用的注意事項

　　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，其自身會產(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，當穩(wěn)壓二極管與電容并聯(lián)使用時，由于電容的充電作用，會使穩(wěn)壓二極管輸出電壓的建立時間增加，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，穩(wěn)壓二極管的輸出電壓是完全穩(wěn)定的。 但是，當TL431與電容并聯(lián)，其選用的容量值不適合時，有時不但起不到好的作用，反而會產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，這是因為流過TL431的電流和電容的容量有一定的關(guān)系。

　　實驗表明，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TL431與電容并聯(lián)使用時，應(yīng)使TL431并聯(lián)的電容器值大于3μF或小于0.01μF，對此必須引起注意。但當輸出電壓大于15V，IK大于10mA可完全避免振蕩的發(fā)生。實際應(yīng)用時要求并聯(lián)一個33uF/10V的鉭電容或者并聯(lián)一個47uF/16V的電解電容。

　　2.應(yīng)注意電流大小問題

　　流過TL431的最小電流必須大于1mA，否則失去穩(wěn)壓性能，最大不能超過100mA，否則就會損壞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最大功耗為0.7W，TL431在電路的實際消耗為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時才可輸出140mA電流，輸出電壓為7V時，只能輸出100mA電流，這是因為受功耗限制的緣故。常規(guī)功耗為0.5~1.2W，當其在高溫、高壓或大電流條件下使用時，要注意通風、散熱和安全性。

　　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精密電阻。由公式Vo=2.5×（1+R1/R2），取Vo最大為36V，可以計算出的R1/R2最大比值為13.4，即R1最大是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，當取樣點（R1、R2的連接點）離兩極較遠時，電路容易產(chǎn)生超調(diào)自激，所以在使用時要引起注意。

　　5.最小維持電流與最小陰極電壓

　　由于TL431的內(nèi)部基準Vref是靠陰極電流維持，并且低于極間電壓，所以應(yīng)用時要注意：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)計精巧、應(yīng)用方便、性能可靠、性價比較高的穩(wěn)壓基準，應(yīng)用前景廣闊。