如何用9V电池设计一个0~5V可调电压源(要求只用模拟电路实现）？

好的，咱们来聊聊怎么用一块9V电池，不靠那些高科技的数字芯片，纯粹用模拟电路的方法，搞出一个能从0V调到5V的稳压电源来。这活儿听起来有点老派，但其实挺有意思的，而且原理非常扎实。

核心思路：削减电压，然后稳定住

咱们手头就一块9V的电池，而目标是输出05V。很明显，咱们不能凭空“生”出5V来，只能从9V这里“减”下来。但如果只是简单地用个电阻分压，那输出电压会随着负载变化而剧烈波动，根本谈不上“稳压”。所以，咱们需要两步：

1. 电压削减： 用一个可变电阻（电位器）或者一个固定电阻配合一个可变电阻，先把9V削减到一个我们想要的范围（比如说，就算是不太理想的时候，也能削到大概5.5V6V）。
2. 电压稳定： 找一个东西，能把这个削减下来的电压，根据咱们设定的一个参考电压，精确地稳定在5V。

方案一：基于三端稳压器（如LM7805）的降压和微调

这是最常见也最容易实现的模拟方案。LM7805这类三端稳压器，本身就能把一个较高但有一定范围的输入电压，稳定输出一个固定电压（比如5V）。咱们的9V电池，输入电压肯定高于LM7805的工作要求。

但是，问题来了： LM7805只能输出固定的5V，怎么做到“可调”呢？

别急，咱们可以“耍点小聪明”。

第一步：输入缓冲和降压

元件：
一块9V电池。
一个大功率电阻（比如 10欧姆到50欧姆之间，具体值要根据后面电流需求来定，先别太纠结，可以先用个功率较大的，例如5W的试试）。这个电阻的目的是稍微降低9V的电压，让后续电路工作更稳定，尤其是在电池电压偏高的时候，也能防止一下子冲击到后面的稳压器。
一个电容（比如 10uF 到 100uF，耐压16V以上）。用于滤波，滤掉电池和电阻带来的交流干扰。
LM7805（或者类似的三端稳压器）。
两个电容（比如 0.1uF 和 10uF，耐压16V以上）。这是LM7805的输入和输出滤波电容，是标准配置，一定要加上。输入电容有助于吸收高频噪声，输出电容则能提高瞬态响应，防止震荡。

电路连接：
电池正极连接到大功率电阻的一端。
电阻的另一端连接到LM7805的输入引脚（通常是靠边的那个）。
在LM7805的输入引脚和地之间，连接那个大容量的输入滤波电容。
LM7805的输出引脚（中间那个）就是我们初步的5V输出。
在LM7805的输出引脚和地之间，连接输出滤波电容（0.1uF在外，10uF在内）。
LM7805的接地引脚（另一边的那个）连接到电池负极（地）。

这样做有什么好处？ 这至少保证了我们有一个稳定的5V输出。但怎么调呢？

第二步：利用可调稳压器（LM317/LM350）的“降压”原理，但用固定5V做参考

真正的可调电压源，通常会用可调稳压器，比如LM317。LM317的工作原理是：它会强制输出电压比其“调节”引脚（通常是ADJ）的电压高出固定的1.25V。通过改变ADJ引脚连接的电阻网络，就能改变输出电压。

我们可以借鉴这个思路，但反过来操作：我们已经有了5V的稳定基准，我们要做的不是从更高的电压输出，而是从5V“削减”到0V。

这里需要调整思路：直接用LM7805来调不行。我们需要一个专门的“可调”方案。

方案二：使用可调稳压器（LM317）配合参考电压源和分压电路

这个方案更直接，而且能实现真正的05V可调。

核心元件：
9V电池。
LM317（或者其他可调稳压器，比如LM117）。 LM317的输出电压公式是：$V_{out} = V_{ref} + (R_1 / R_2) V_{ref}$。其中$V_{ref}$是内部基准电压（LM317是1.25V），$R_1$是接在输出和ADJ引脚之间的一个固定电阻，$R_2$是接在ADJ引脚和地之间的一个可变电阻。
一个精确的5V参考电压源。 这个非常关键！如果只是用一个电位器去调，很容易因为电位器本身的精度问题或者电池电压变化导致不稳定。我们需要一个稳定的参考电压。这里有几种选择：
使用一个额外的固定稳压器（如LM7805）来产生一个稳定的5V参考。 这是最简单有效的办法。
使用一个精密电压参考芯片（如TL431 + 一些电阻）。 TL431内部有一个精确的2.5V参考电压，通过外部电阻可以调节输出电压，非常灵活。
使用齐纳二极管（Zener Diode）。 选择一个精确的齐纳二极管（比如5.1V或者5.6V），通过一个限流电阻来提供一个相对稳定的参考电压。但齐纳二极管的精度和温度稳定性不如专门的电压参考芯片。

一个精密电位器（多圈电位器）。 用于微调。
几个固定电阻。
滤波电容。

电路设计思路：
既然LM317的公式是输出电压是参考电压加上一个比例项，那我们能不能把这个公式“倒过来”或者“修改”一下呢？

这里咱们需要一个更巧妙的模拟电路结构。目标是让输出电压“受控于”一个可变的“偏移量”，但这个偏移量本身又受到一个固定的“上限”的约束。

让我们换个思路：用一个运算放大器（OpAmp）来构建一个“跟随器+负反馈”的结构，将输出电压“拉回到”我们想要的5V范围内。

方案三：运算放大器（OpAmp）控制的线性稳压

这个方案最能体现“纯模拟”的精妙之处，而且灵活性很高。

核心元件：
9V电池。
一个精密5V参考电压源。 还是和方案二一样，用LM7805或者TL431配合电阻来产生一个稳定且精确的5V。我们暂且假设我们已经有了这个“精准5V”。
一个运算放大器（OpAmp）。 比如LM358（双运放）、LM741（单运放）等，选择低功耗、宽供电电压范围的型号。
一个高功率、低阻值的通用的NPN功率管（如TIP41C、2N3055等）。 这个功率管将承担大部分的功率耗散，它是一个“大电流的跟随器”。
一个精密电位器（多圈电位器）。 用于设定输出电压的基准。
几个固定电阻。 用于分压、设置增益和限流。
滤波电容。

电路原理：
1. 产生一个可变的参考电压： 我们用这个精密电位器（假设是10kΩ）串联一个固定电阻（比如1kΩ），这个组合接在9V电池的正负极之间（当然，最好是经过一个简单的分压或者简单稳压后作为运放的供电，但为了简化，我们先假设直接用9V）。通过调整电位器，我们可以得到一个从接近0V到大约9V（取决于串联的固定电阻大小）的可变电压。
2. 与5V参考电压比较： 将这个可变电压和一个固定的5V参考电压（用LM7805或TL431产生）送到一个运算放大器的同相输入端和反相输入端。
3. 运放输出控制功率管：
假设我们把可变电压送到运放的反相输入端（），把固定的5V参考电压送到运放的同相输入端（+）。
运放的输出会驱动一个功率管的基极（或者集电极，如果功率管是作为射极跟随器的话）。
理想情况： 如果运放的输出电压（假设为$V_{opamp}$）高于5V，那么运放的输出会增大。这会通过功率管，使得输出电压也增大。
但我们想要的是05V输出。 这个结构直接用5V参考会有点奇怪。

换个更符合逻辑的结构：

正确的模拟电压源结构通常是这样的：
输出电压 = 参考电压 + 误差放大器的输出

参考电压部分： 咱们需要一个“设定点”，这个设定点本身是可调的。
误差放大器部分： 比较实际输出电压和设定点，然后输出一个误差信号。
功率调整管： 误差信号驱动功率调整管，使得实际输出电压趋近设定点。

那么，如何从9V电池产生05V可调输出呢？

咱们还是得“削减”电压。最直接的方法是：
使用LM317，并控制它的参考电压。 LM317的公式是：$V_{out} = V_{ref} + (R_1 / R_2) V_{ref}$。其中$V_{ref} = 1.25V$。$R_1$是固定电阻，$R_2$是可调电阻。
如果我们要输出5V，那LM317的输出就是5V。如果我们想输出0V，理论上LM317的$V_{out}$和$V_{ADJ}$应该相等，这是不可能的，LM317的最低输出不是0V。

关键在于，我们不需要从9V开始用LM317输出一个可调电压。我们是需要一个“稳压器”，它能“压”到05V。

回到运放控制的思路，这次的目标是“压制”9V到5V。

改良版方案三：运放+三端稳压器+功率调整管

这可能是最能实现“高精度可调”又“模拟味十足”的方案了。

核心元件：
9V电池
一个稳定的5V基准电压源（比如用LM7805稳压+滤波电容）。这个5V不是最终输出，而是我们控制的“参考点”。
一个运算放大器（OpAmp），比如LM358。
一个可调稳压器，比如 LM338（高电流，或者更低电流的 LM337，但LM337是负压）。这里我们选择 LM317，它本身就是个可调稳压器，我们可以“驾驭”它。
一个精密电位器（多圈），比如10kΩ。
几个固定电阻。
滤波电容。

电路连接与原理：
1. 设计一个可调的“设定点电压”：
将9V电池（或者从9V电池简单分压后的一个稍低电压，比如7V）作为LM317的输入。
LM317的输出电压公式是 $V_{out} = V_{ref} + (R_{set} / R_{adj}) V_{ref}$。其中$V_{ref}$是LM317的基准电压（1.25V），$R_{set}$是固定电阻（通常为240Ω），$R_{adj}$是可调电阻。
如果我们想让LM317的输出电压从0V到某个值，比如6V。那么当$R_{adj}$无穷大时，输出接近1.25V。当$R_{adj}$很小时，输出接近一个高值。
关键来了： 我们需要让 LM317 的输出被“拉低”到5V以内，并且可以被调整。

2. 使用LM317作为“过压保护和粗调”，然后用运放来精调到5V以下。

基础电路：
9V电池正极连接到LM317的输入引脚。
LM317的输出引脚，连接一个1kΩ的固定电阻（作为$R_{set}$），这个1kΩ电阻的另一端连接到LM317的ADJ（调节）引脚。
在ADJ引脚和地之间，我们连接一个精密电位器（10kΩ）和另一个固定电阻（比如1kΩ）串联。整个串联组合是用来控制$R_{adj}$的值。
这样，LM317的输出电压可以从 $1.25V + (1kΩ/10kΩ)1.25V$ 左右（这是最小输出，当电位器滑臂接地时）到 $1.25V + (1kΩ/1kΩ)1.25V$（这是最大输出，当电位器滑臂接ADJ引脚时）。大概是1.38V到2.5V。这个范围太小了！

正确的LM317接法来做“削减”：
关键在于改变LM317的参考点。 LM317的基准是1.25V，是它自己内部生成的。如果我们要输出5V，而输入是9V，那LM317可以直接输出5V（但它只能固定输出）。
要输出05V，并且是可调的，用LM317会比较麻烦。 LM317的特性是“输出比ADJ高1.25V”。如果你想从9V变成可调5V，那最好的办法是把9V先稳压到一个稍高的固定电压（比如6V），然后再用一个可调稳压器从6V输出05V。但这又回到了“固定5V”的限制。

重新审视“05V可调”的需求：
如果我们的目标是“能够输出从0V到5V之间的任意电压”，那么必须有一个独立的、稳定的参考电压源，并且能够通过一个电位器来“设置”这个输出电压。

最终，最符合“纯模拟，可调05V”精神的方案是基于运算放大器和功率调整管，配合一个稳定的参考电压源。

方案四：运算放大器 + 功率调整管 + 参考电压源 + 电位器（这才是正道）

这个方案能很好地实现“可调”，并且精度高，只要参考电压源够稳定。

核心元件：
1. 9V电池
2. 一个稳定的5V参考电压源：用TL431配合电阻是一个很好的选择，因为它本身就是个电压参考，可以被调节输出。
TL431 + 240Ω电阻 + 10kΩ精密电位器。将TL431的Cathode连接到输出端（假设是`V_ref_out`），Anode连接到地。Reference端连接到240Ω电阻的一端，240Ω电阻的另一端接到9V电池（或者更低的稳定电压）。10kΩ精密电位器串联一个固定电阻（比如500Ω），连接在`V_ref_out`和地之间，它的滑臂连接到TL431的Reference引脚。这样，通过调整电位器，可以得到一个从0V到大概5V（或更高，取决于固定电阻和电位器阻值）的可调参考电压。我们把这个可调参考电压输出到5V的上限。
或者更简单点：直接用LM7805稳压5V作为固定基准，然后在这个基准电压上进行“减法”操作。

3. 运算放大器 (OpAmp)：比如LM358，它有两个运放。
4. NPN功率管：比如TIP41C，用于放大电流。
5. 一个精密电位器（多圈）：用来设置目标输出电压，范围05V。

电路结构：
设计目标： 让输出电压等于一个可调的“目标电压”，同时这个目标电压由外部电位器设定，并且最高不超过5V。
核心是“电压跟随器”的变种。

结构设计：

功率级： 将一个功率调整管（比如TIP41C）作为一个射极跟随器使用。它的基极由运放的输出驱动。它的集电极接9V电池正极，发射极输出我们最终的电源电压。
运放的反馈： 运放的同相输入端（+）接收我们的目标电压信号，反相输入端（）接收实际输出电压（经过电阻分压）。
如何实现05V可调？

这里需要巧妙地利用一个高精度5V参考电压来“限制”输出。

一个经典的模拟电压源设计图可以帮助理解：

1. 精密可调电阻分压：
将9V电池（或者更稳定的一个电压，比如通过TL431、精密电阻分压得到的6V作为运放的供电）供给一个由精密电位器 (P1, 10kΩ) 和一个固定电阻 (R1, 1kΩ) 串联构成的分压器。这个分压器连接在9V电池的正负极之间。
通过调整P1的滑臂，我们可以得到一个从接近0V到接近9V（减去R1上的压降）的可调“设定值”电压。

2. 固定5V参考电压源：
用TL431配合两个电阻，或者用LM7805产生一个稳定的5V参考电压（记为$V_{ref_5V}$）。这个5V参考电压是我们的“上限基准”。

3. 运算放大器（OpAmp）作为比较器和控制器：
第一级运放（例如LM358的第一个运放）：
同相输入端（+）： 接到上面那个由P1和R1构成的分压器的滑臂（可调设定值电压）。
反相输入端（）： 接到我们最终输出电压的分压点（即输出电压通过一个电阻分压后接入反相端）。
输出端： 连接到功率管的基极（通常需要一个限流电阻 R2，比如 1kΩ）。

功率调整管（NPN）：
集电极接9V电池正极。
基极通过R2连接到运放的输出。
发射极是最终的输出端。

反馈分压：
输出电压经过一个电阻分压网络（比如一个固定电阻 R3 连接到输出端，另一个固定电阻 R4 连接到地）后，接到运放的反相输入端（）。

现在问题来了： 这个结构直接控制的是输出电压和设定值之间的“误差”。如果设定值高于5V，输出也会跟着往上走，直到9V。我们如何限制在5V？

更完美的模拟电压源设计：

核心： 使用运算放大器，让实际输出电压跟随一个“设定点”，但这个设定点本身是可调的，并且有一个上限（5V）。
元件：
9V电池
精密5V参考电压源（如TL431配合电阻，产生一个固定且稳定的5V，记为$V_{ref_5V}$）
精密可调电位器 (P1, 10kΩ 或 50kΩ)
运算放大器 (OpAmp, 如 LM358)
NPN功率管 (如 TIP41C)
固定电阻 (R1, R2, R3, R4)

电路连接和原理：

1. 参考电压和设定值生成：
用TL431配合电阻产生一个稳定的5V参考电压 ($V_{ref_5V}$)。
将这个$V_{ref_5V}$接到一个分压器的“最高”点。
再用一个精密电位器 (P1) 接在这个$V_{ref_5V}$和地之间。通过调整P1，我们可以得到一个从0V到5V（最高点就是$V_{ref_5V}$）的可调“目标电压”。我们把这个P1的滑臂输出记为$V_{target}$。

2. 运算放大器作为误差放大器：
第一级运放 (U1A)：
同相输入端（+）： 接到$V_{target}$（P1的滑臂输出）。
反相输入端（）： 接到最终输出电压的分压点（输出电压通过R3和R4分压后接入）。
输出端： 连接到功率管基极的驱动电路。

3. 功率调整管：
NPN功率管（如TIP41C）的集电极接9V电池正极。
基极通过一个限流电阻 R2 (1kΩ) 连接到U1A的输出。
发射极作为最终的可调电源输出端。

4. 反馈网络：
输出端经过电阻 R3（比如 4.7kΩ）连接到U1A的反相输入端。
R4（比如 10kΩ）连接在U1A的反相输入端和地之间。

工作流程：
当你调整P1时，$V_{target}$改变。
运放U1A会尝试让输出电压经过分压后等于$V_{target}$。
如果输出电压低于$V_{target}$，那么U1A的输出会增大，驱动功率管的基极，使输出电压升高。
如果输出电压高于$V_{target}$，那么U1A的输出会减小，降低功率管的驱动，使输出电压降低。
由于$V_{target}$的最大值是5V，所以输出电压最高只能被设定到5V。当P1旋到最高时，$V_{target}$等于5V，运放会努力使输出电压（经过分压后）也等于5V，也就是说，最终输出电压稳定在5V。
当P1旋到最低时，$V_{target}$接近0V，运放会努力使输出电压接近0V，所以输出电压可以调到接近0V。

滤波和保护：
在9V电池输入端加一个大电容（100uF/16V）和两个小电容（0.1uF和10uF）进行滤波。
在最终输出端也加上滤波电容（比如10uF/10V），防止高频噪声。
可以考虑在功率管发射极加一个小的发射极电阻（比如0.1Ω），作为电流采样，然后接入另一个运放（比如LM358的第二个运放）来限流保护。

举个具体的元件值例子：

5V参考源： TL431 + R_top (470Ω) + R_bottom (2.2kΩ)。TL431的Ref端接到470Ω电阻和2.2kΩ电阻的连接点。470Ω电阻的另一端接9V。2.2kΩ电阻的另一端接地。那么$V_{ref_5V} = V_{ref_TL431} (1 + R_{top}/R_{bottom}) = 2.5V (1 + 470Ω/2.2kΩ) approx 2.5V (1 + 0.21) approx 3.03V$。 不对，这样TL431输出的不是5V。
正确的TL431 5V参考源： TL431的Reference引脚是2.5V。要输出5V，可以这样接：TL431的Anode接地，Cathode接输出（5V）。Reference引脚通过一个电阻 R_A (比如 1kΩ) 接到5V输出端。另一个电阻 R_B (比如 1kΩ) 接地。这样 TL431 的输出就是 2.5V。 仍然不对！TL431是连接方式决定输出电压的。

标准的TL431 5V参考源： TL431的Anode接9V电池正极，Cathode是输出（V_ref），Reference引脚通过一个电阻 R1 (比如 1kΩ) 连接到输出（V_ref），另一个电阻 R2 (比如 1kΩ) 接地。那么 $V_{ref} = 2.5V (1 + R1/R2) = 2.5V (1 + 1kΩ/1kΩ) = 5V$。 Bingo！
把R1换成一个10kΩ的精密电位器 P1，R2是1kΩ的固定电阻。
这样，TL431的输出电压（$V_{target}$）就可以从 $2.5V (1 + 0/1kΩ) = 2.5V$ 到 $2.5V (1 + 10kΩ/1kΩ) = 2.5V 11 = 27.5V$ 了。这个范围太大了！我们需要把这个范围限制在05V。

回到最开始的思路：用一个稳定的5V作为“上限”。

重新设计参考和设定部分：

1. 制作一个稳定的5V参考源（用LM7805或者上面的TL431法，确保输出是稳定且精确的5V，$V_{ref_5V}$）。
2. 可调设定电压源：
用一个10kΩ的精密电位器 (P1)，一端接$V_{ref_5V}$，另一端接地。
P1的滑臂输出的电压$V_{target}$就在0V到5V之间。

3. 误差放大器和功率级：
运算放大器 (U1A)：
同相输入端（+）： 接$V_{target}$（P1的滑臂）。
反相输入端（）： 接输出电压的分压点（例如 R3=4.7kΩ接到输出，R4=10kΩ接到反相输入端，R4另一端接地）。
输出端： 接限流电阻 R2 (1kΩ)，然后接到功率管（TIP41C）的基极。

功率管 (TIP41C)：
集电极接9V电池正极。
发射极是最终输出。

滤波电容：
在9V输入端：100uF/16V + 0.1uF（并联）。
在输出端：10uF/10V。

这个方案的关键在于，输出电压的分压点连接到运放的反相输入端，和$V_{target}$进行比较。由于$V_{target}$最高只有5V，所以输出电压最高也只能被稳定在5V。

举例参数：

5V参考源： LM7805。确保输入端接滤波电容（0.1uF + 10uF）。
可调设定电压：
10kΩ精密电位器 (P1)，两端接LM7805的输出和地。
P1滑臂直接连接到运放U1A的同相输入端（+）。
误差放大器和驱动：
运算放大器U1A（比如LM358的第一个运放）。
U1A的同相输入端（+）接P1滑臂。
U1A的反相输入端（）接一个电阻 R4（比如 10kΩ）的另一端。
输出端通过电阻 R2 (1kΩ) 接到功率管TIP41C的基极。
反馈网络：
输出端通过电阻 R3 (比如 4.7kΩ) 接到U1A的反相输入端。
R4（10kΩ）接在U1A反相输入端和地之间。
功率调整管： TIP41C。集电极接9V电池正极，发射极是最终输出。
滤波： 100uF+0.1uF在9V输入端，10uF在输出端。

这样设计的优势：

精度高： 主要由5V参考源的精度和运放的精度决定。
稳定性好： 通过运放的负反馈来稳定输出。
可调范围： 05V，由精密电位器决定。
纯模拟实现。

需要注意的点：

功率耗散： 功率管TIP41C会耗散一部分功率。如果输出电流较大且输出电压低（比如输出1V，电流1A），功率管上的压降是 $9V 1V = 8V$，此时功率是 $8V imes 1A = 8W$。 TIP41C的功率是35W，但需要加散热片。
LM7805的输入电压范围： LM7805通常要求输入电压至少比输出电压高2V以上。所以9V输入是足够的。
TL431的供电： 如果用TL431做5V参考，它的输入端需要一个合适的电压（比如9V电池直接接，或者通过一个简单的分压），并且需要一个限流电阻。
运放的供电： 运放的电源可能需要从9V电池取，但最好是经过简单的滤波或稳压，特别是对噪声敏感的应用。
电位器的选择： 使用多圈精密电位器以获得更好的调节精度。

实际搭建时，可以先用面包板搭建，测试稳定性后再焊接到PCB上。 这种纯模拟的设计，虽然元件多一点，但原理非常清晰，而且是很多电子产品的基础。希望这个详细的解释能帮到你！

最大的难点是， 怎么弄出 0 可调或者说“负电压”。

其实用浮地加上电容电阻分压就可以实现负参考电压， 有了负参考电压就可以实现“零伏起调” 。上 1 个 TL431 + 1个 317 就差不多了。

万用表里面也可能有类似的电路。

常见的实验电源电原理图

** D10 D11 提供的负基准用 431 给替换掉。

** 备注： 此电路没有带载能力，不具实用性，仅用于产生参考电压。 请勿用于生产。

如果就是要个电压基准， 那就比较简单了。

因为这可能是家庭作业， 俺就给个方向。

       Version 4 SHEET 1 880 900 WIRE 656 -176 624 -176 WIRE -704 -144 -944 -144 WIRE -544 -144 -704 -144 WIRE -544 -128 -544 -144 WIRE 80 -128 -544 -128 WIRE 528 -128 336 -128 WIRE 624 -128 624 -176 WIRE 624 -128 528 -128 WIRE 688 -128 624 -128 WIRE -704 -96 -704 -144 WIRE -544 -96 -544 -128 WIRE 688 -80 688 -128 WIRE 528 -48 528 -128 WIRE -704 16 -704 -16 WIRE -544 16 -544 -32 WIRE -544 16 -704 16 WIRE -944 32 -944 -144 WIRE -704 48 -704 16 WIRE 688 48 688 -16 WIRE -544 64 -544 16 WIRE 208 112 208 -32 WIRE 528 112 528 32 WIRE 528 112 208 112 WIRE -704 144 -704 128 WIRE -704 144 -784 144 WIRE -544 144 -544 128 WIRE -544 144 -704 144 WIRE -448 144 -544 144 WIRE -704 176 -704 144 WIRE -544 176 -544 144 WIRE -448 176 -448 144 WIRE 528 176 528 112 WIRE -944 336 -944 112 WIRE -704 336 -704 256 WIRE -704 336 -944 336 WIRE -544 336 -544 240 WIRE -544 336 -704 336 WIRE -112 336 -544 336 WIRE 128 336 -112 336 WIRE 528 336 528 256 WIRE 528 336 208 336 WIRE -112 384 -112 336 WIRE -112 384 -160 384 WIRE -784 448 -784 144 WIRE -496 448 -784 448 WIRE -416 448 -496 448 WIRE -112 448 -112 384 WIRE -112 448 -160 448 WIRE -48 448 -112 448 WIRE -784 512 -784 448 WIRE -704 512 -784 512 WIRE -592 512 -624 512 WIRE -416 512 -528 512 WIRE -496 576 -496 448 WIRE -416 576 -496 576 WIRE -128 576 -160 576 WIRE -496 656 -496 576 WIRE -128 656 -128 576 WIRE -128 656 -496 656 FLAG -448 176 0 FLAG 656 -176 DC-OUT IOPIN 656 -176 Out FLAG 688 48 0 FLAG -48 448 DC-neg IOPIN -48 448 Out SYMBOL References\LT1431 -288 480 M180 SYMATTR InstName U1 SYMBOL voltage -944 16 R0 WINDOW 123 0 0 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value 9 SYMBOL res -720 -112 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 1k SYMBOL res -720 32 R0 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1k SYMBOL res -720 160 R0 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 1k SYMBOL cap -560 -96 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 1m SYMBOL cap -560 64 R0 SYMATTR InstName C2 SYMATTR Value 1m SYMBOL cap -560 176 R0 SYMATTR InstName C3 SYMATTR Value 1m SYMBOL cap -528 496 R90 WINDOW 0 0 32 VBottom 2 WINDOW 3 32 32 VTop 2 SYMATTR InstName C4 SYMATTR Value 15n SYMBOL res -608 496 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R4 SYMATTR Value 150 SYMBOL PowerProducts\LT1117 208 -128 R0 SYMATTR InstName U2 SYMBOL res 512 -64 R0 SYMATTR InstName R5 SYMATTR Value 220 SYMBOL res 512 160 R0 SYMATTR InstName R6 SYMATTR Value {Radj} SYMBOL cap 672 -80 R0 SYMATTR InstName C5 SYMATTR Value 22E-6 SYMBOL res 224 320 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R7 SYMATTR Value 200 TEXT 288 440 Left 2 !.tran 0 1000 0 1e-3 startup TEXT 152 192 Left 2 !.param Radj = 880     

       https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/1431fe.pdf     

       https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf?ts=1608136731329&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F     

TL431 是一款三端可调的(批发几分钱人民币一个)精密并联稳压器集成电路。通过使用外部分压器，TL431 可以调节 2.5 至 36 V 的电压，电流最大为 100 mA。参考电压与标称2.495 V电平的典型初始偏差以毫伏为单位，最大最坏情况偏差以几十毫伏为单位。该电路可直接控制功率晶体管；TL431与功率MOS晶体管的组合可用于高效率、极低压差的线性稳压器。TL431是事实上的工业标准。

德州仪器公司于1977年推出TL431。

21世纪，最初的TL431与众多克隆和衍生产品（TL432、ATL431、KA431、LM431、TS431、142ЕН19等）仍在生产。这些功能相似的电路在模具尺寸和布局、精度和速度特性、最小工作电流和安全工作区域方面可能有不同。

分压电容可以不惜血本地用法拉电容， 耶， 俺的最爱。不过负载电容过大的时候， TL431 会自激， 注意。

当然， 也可以做个振荡电路， 然后整流出负电压。 或者用分立的 MOS 管搭建自己的大电流电荷泵。

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例如：

LTspice 仿真 简单的三极管低压 ZVS

仿真模型

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然后用 LTSPICE 打开这个 “.asc” 文件， 如果有乱码， 麻烦您自己改一下。

       Version 4 SHEET 1 880 680 WIRE -1248 -352 -1376 -352 WIRE -1200 -352 -1248 -352 WIRE -1072 -352 -1200 -352 WIRE -800 -352 -992 -352 WIRE -1376 -288 -1376 -352 WIRE -1200 -240 -1200 -352 WIRE -1248 -208 -1248 -352 WIRE -1120 -192 -1136 -192 WIRE -992 -192 -1056 -192 WIRE -1376 -144 -1376 -208 WIRE -992 -128 -992 -192 WIRE -992 -128 -1024 -128 WIRE -848 -128 -992 -128 WIRE -752 -128 -848 -128 WIRE -1200 -80 -1200 -160 WIRE -1200 -80 -1280 -80 WIRE -1152 -80 -1200 -80 WIRE -1088 -80 -1152 -80 WIRE -752 -80 -752 -128 WIRE -1280 -48 -1280 -80 WIRE -640 -48 -704 -48 WIRE -848 0 -848 -128 WIRE -704 0 -704 -48 WIRE -640 0 -640 -48 WIRE -800 32 -800 -352 WIRE -752 32 -752 0 WIRE -752 32 -800 32 WIRE -1280 64 -1280 16 WIRE -1280 64 -1392 64 WIRE -1024 64 -1024 -32 WIRE -1024 64 -1280 64 WIRE -752 64 -752 32 WIRE -1392 96 -1392 64 WIRE -1280 96 -1280 64 WIRE -704 112 -704 80 WIRE -640 112 -640 80 WIRE -640 112 -704 112 WIRE -1024 128 -1024 64 WIRE -640 144 -640 112 WIRE -1280 176 -1280 160 WIRE -1248 176 -1248 -128 WIRE -1248 176 -1280 176 WIRE -1136 176 -1136 -192 WIRE -1136 176 -1248 176 WIRE -1088 176 -1136 176 WIRE -848 176 -848 64 WIRE -800 176 -848 176 WIRE -752 176 -752 144 WIRE -752 176 -800 176 WIRE -992 224 -1024 224 WIRE -800 224 -800 176 WIRE -800 224 -992 224 WIRE -1152 272 -1152 -80 WIRE -1120 272 -1152 272 WIRE -992 272 -992 224 WIRE -992 272 -1056 272 FLAG -1392 96 0 FLAG -1376 -144 0 FLAG -640 144 0 SYMBOL npn -1088 -128 R0 SYMATTR InstName Q1 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL npn -1088 224 M180 SYMATTR InstName Q2 SYMATTR Value 2N2222 SYMBOL diode -1264 16 R180 WINDOW 0 24 64 Left 2 WINDOW 3 24 0 Left 2 SYMATTR InstName D1 SYMATTR Value 1N914 SYMBOL diode -1296 96 R0 WINDOW 3 -25 105 Left 2 SYMATTR InstName D2 SYMATTR Value 1N914 SYMBOL ind2 -768 -96 R0 WINDOW 0 -21 27 Left 2 WINDOW 3 23 -23 Left 2 SYMATTR InstName L1 SYMATTR Value 5000n SYMATTR Type ind SYMBOL ind2 -768 48 R0 WINDOW 0 -37 64 Left 2 WINDOW 3 32 131 Left 2 SYMATTR InstName L2 SYMATTR Value 5000n SYMATTR Type ind SYMBOL ind2 -688 96 R180 WINDOW 0 -26 110 Left 2 WINDOW 3 -35 169 Left 2 SYMATTR InstName L3 SYMATTR Value 30m SYMATTR Type ind SYMBOL voltage -1376 -304 R0 WINDOW 123 0 0 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 2 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value 5 SYMBOL ind -1088 -336 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 5 56 VBottom 2 SYMATTR InstName L4 SYMATTR Value 10m SYMBOL cap -864 0 R0 SYMATTR InstName C1 SYMATTR Value 100n SYMBOL diode -1120 -176 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 2 WINDOW 3 0 32 VBottom 2 SYMATTR InstName D3 SYMATTR Value 1N914 SYMBOL diode -1120 288 R270 WINDOW 0 32 32 VTop 2 WINDOW 3 0 32 VBottom 2 SYMATTR InstName D4 SYMATTR Value 1N914 SYMBOL res -1216 -256 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 999 SYMBOL res -1232 -112 R180 WINDOW 0 36 76 Left 2 WINDOW 3 36 40 Left 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1000 SYMBOL res -656 -16 R0 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 1000k TEXT -760 216 Left 2 !K1 L1 L2 L3 1 TEXT -1484 250 Left 2 !.tran 0 1 0 1e-9 startup     

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如果您希望深入了解，不妨认真看看参考书。

附录： 一些（分立）电源电原理图

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       https://www.eevblog.com/forum/beginners/discrete-regulated-power-supply/25/     

LM7800

LM317

       https://www.ti.com/data-sheets/diagram.tsp?genericPartNumber=LM317-N-MIL&diagramId=SNVSAY0