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TL431新用法解惑

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118138145.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
最近在无线电2005.2期上看到TL431一种新用法,图形如上.其工作原理如下:当检测电压低于2.5V时(TTL低电平),Vka=5V,VT截止,LED不亮;当检测电压高于2.5V(TTL高电平),Vka约等于2V,VT导通,LED亮.一般高电平在3V以上,底电平在1V以下,所以它能用作TTL逻辑电平检测.


疑惑:当检测电压高于2.5V(TTL高电平),Vka约等于2V,VT导通,LED亮.
     中的2V因何而来.
TL431图形如下.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118138637.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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jacki_wang
LV.11
2
2005-06-08 17:09
應該是2.5V減去一個二極管的壓降,但是當電壓遠遠高於2.5V並且有很強的供電能力時則輸出不會是2V,但是對於一般的電阻分壓檢測方式,這個說法是可接受的.
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2005-06-08 17:47
@jacki_wang
應該是2.5V減去一個二極管的壓降,但是當電壓遠遠高於2.5V並且有很強的供電能力時則輸出不會是2V,但是對於一般的電阻分壓檢測方式,這個說法是可接受的.
按照2V可以这样分析是2.5V减去一个二极管的压降,但是TL431内部放大器的开环放大倍数是1000倍,所以TL431内部的三极管应该是工作在放大区而不是饱和区.R极电压高于2.5V,随后的三极管导通(先前TL431的R极低于2.5V时,TL431关闭,K极电压为5V),K极电压理解被拉低,但拉低后也不可能低于2.5V.因为那样的话,TL431内部的三极管就属于饱和导通,R极电压就等于0.3V(Vka=0.3V).何况R极电压被拉低后还有另外一条支路就是R极上面所接的5V电源电压也在给它供电,所以无法确定R极电压最终会被拉低到哪里.
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jacki_wang
LV.11
4
2005-06-08 21:54
@liqingwu1234
按照2V可以这样分析是2.5V减去一个二极管的压降,但是TL431内部放大器的开环放大倍数是1000倍,所以TL431内部的三极管应该是工作在放大区而不是饱和区.R极电压高于2.5V,随后的三极管导通(先前TL431的R极低于2.5V时,TL431关闭,K极电压为5V),K极电压理解被拉低,但拉低后也不可能低于2.5V.因为那样的话,TL431内部的三极管就属于饱和导通,R极电压就等于0.3V(Vka=0.3V).何况R极电压被拉低后还有另外一条支路就是R极上面所接的5V电源电压也在给它供电,所以无法确定R极电压最终会被拉低到哪里.
R极电压会在2.5V维持动态平衡。
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2005-06-09 07:41
@jacki_wang
R极电压会在2.5V维持动态平衡。
不一定,那是TL431外部K,R端接有反馈时的动态平衡,而现在这个图形R,K之间根本形不成反馈,所以R极电压也就不可能维持在2.5V,换句话说,假如R极电压位置在2.5V,那这个电路根本就失去了意义,不可能去检测电压了(检测电压R极电压都一直维持在2.5V了,那还怎么去反映检测电压的变化啊)
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jacki_wang
LV.11
6
2005-06-09 08:22
@liqingwu1234
不一定,那是TL431外部K,R端接有反馈时的动态平衡,而现在这个图形R,K之间根本形不成反馈,所以R极电压也就不可能维持在2.5V,换句话说,假如R极电压位置在2.5V,那这个电路根本就失去了意义,不可能去检测电压了(检测电压R极电压都一直维持在2.5V了,那还怎么去反映检测电压的变化啊)
可以檢測,只是當電壓要大於2.5V時,K變低,通過內部二極管會使得R極流進431的電流增大,增加分壓電阻的電流,從而R極電壓有低於2.5V的趨勢,但是因為內部比較器的原因,R端一旦小於2.5V, K端就會失去電流,則R端沒有了二極管提供的電流,因此升高,當超過2.5V時, K端從新變低,如此反復,達到動態平衡。
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2005-06-09 12:24
@jacki_wang
可以檢測,只是當電壓要大於2.5V時,K變低,通過內部二極管會使得R極流進431的電流增大,增加分壓電阻的電流,從而R極電壓有低於2.5V的趨勢,但是因為內部比較器的原因,R端一旦小於2.5V,K端就會失去電流,則R端沒有了二極管提供的電流,因此升高,當超過2.5V時,K端從新變低,如此反復,達到動態平衡。
你所说的给我提供了一个新的思路,但是有一个问题:
当电压低于2.5V 时,K极电压是5V.当电压高于2.5V时,K极电压如何会突然变低呢?二极管又如何能导通呢?
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jacki_wang
LV.11
8
2005-06-09 13:03
@liqingwu1234
你所说的给我提供了一个新的思路,但是有一个问题:当电压低于2.5V时,K极电压是5V.当电压高于2.5V时,K极电压如何会突然变低呢?二极管又如何能导通呢?
因為比較器反相,三極管導通,K電壓降低。
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2005-06-09 17:40
@jacki_wang
因為比較器反相,三極管導通,K電壓降低。
感觉还是不太对,电压不会被一下子就拉得这么低.只要是刚刚低于5V一点点,另一边的三极管就被会导通分流
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jacki_wang
LV.11
10
2005-06-09 18:14
@liqingwu1234
感觉还是不太对,电压不会被一下子就拉得这么低.只要是刚刚低于5V一点点,另一边的三极管就被会导通分流
建議你做實驗證明。
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robert.tan
LV.3
11
2005-06-09 20:49
@jacki_wang
建議你做實驗證明。
我认为这个电路应该是用在产生回差电路上,把431作为一开关管来使用的,
我有见过类似的电路
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2005-06-09 21:26
@jacki_wang
建議你做實驗證明。
嗯,也对.但是试验要做,理论也是要分析清楚才行.我想再做一下仿真.问一下,我装的Multisim2001仿真软件中找不到TL431,你们知道Multisim哪里有TL431的模型吗?
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robert.tan
LV.3
13
2005-06-09 21:35
@liqingwu1234
嗯,也对.但是试验要做,理论也是要分析清楚才行.我想再做一下仿真.问一下,我装的Multisim2001仿真软件中找不到TL431,你们知道Multisim哪里有TL431的模型吗?
不好意思不清楚
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higeen
LV.4
14
2005-06-10 18:22
比较器只有两种状态,当R端电压大于2.5V时,比较器输出高电平,这个值是固定的,因为KA端原有5V电平,所以内部三极管导通--这里提醒一下楼主,导通的瞬间KA电压是会瞬变的,你可以想像TL431是个普通开关,合上前两端电压是5V,合上后就是0V(我们通常认为地电压为0吧)了--所以产生大约2V的KA电压,当然这些都是瞬间的,2V也应该是整个电路平衡时的结果,我们不好说是先降到2V再外部三极管导通还是外部三极管导通再降到2V。当R端电压小于2.5V时,比较器输出低电平关断内部三极管,也就关断了外部三极管。事实上我们可以用一个比较器和一个三极管替代TL431。  另外,我记得比较器应该从理论上说不会给输入端带来什么影响的吧,怎么会有R端电压拉低拉高之说呢。
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2005-06-12 21:01
@jacki_wang
可以檢測,只是當電壓要大於2.5V時,K變低,通過內部二極管會使得R極流進431的電流增大,增加分壓電阻的電流,從而R極電壓有低於2.5V的趨勢,但是因為內部比較器的原因,R端一旦小於2.5V,K端就會失去電流,則R端沒有了二極管提供的電流,因此升高,當超過2.5V時,K端從新變低,如此反復,達到動態平衡。
是不说这边个电路只能检测低于2.5V时的情况,而不能检测高于2.5V时的情况(因为高于2.5V时R端电压就会在反复振荡并且一直到最后稳定在2.5V为止),是这样的吗?假如是这样的话,当检测电压高于2.5V时,R端电压就会一直稳定在2.5V,而不能反映检测电压的变化,K极电压也无法确定.另外,你说说的R端电压远高于2.5V有强供电电流时K极电压并不是2V这又如何理解呢?

再有,祝福:端午节快乐,永远快快乐乐!!!!!!
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jacki_wang
LV.11
16
2005-06-12 23:37
@liqingwu1234
是不说这边个电路只能检测低于2.5V时的情况,而不能检测高于2.5V时的情况(因为高于2.5V时R端电压就会在反复振荡并且一直到最后稳定在2.5V为止),是这样的吗?假如是这样的话,当检测电压高于2.5V时,R端电压就会一直稳定在2.5V,而不能反映检测电压的变化,K极电压也无法确定.另外,你说说的R端电压远高于2.5V有强供电电流时K极电压并不是2V这又如何理解呢?再有,祝福:端午节快乐,永远快快乐乐!!!!!!
可以检测高于2.5V的啊,当K端由高电平变为2.0V时就代表R端的分压已经大于2.5V了啊。
有强电流供电时会强迫K端的电压变高,是因为拉电流的能力不足的缘故。
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2005-06-13 07:35
@jacki_wang
可以检测高于2.5V的啊,当K端由高电平变为2.0V时就代表R端的分压已经大于2.5V了啊。有强电流供电时会强迫K端的电压变高,是因为拉电流的能力不足的缘故。
可是R端的电压马上又会降低到低于2.5V,K端的电压也马上会由2V提高到5V,就这样一直振荡下去,知道最后R端电压稳定在2.5V,K端电压检测到的只是一个振荡波形,当亽这个波形的起始电压是2V.就是说,要能够检测到高于2.5V的电压,必须得用示波器来看它的波形.
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jacki_wang
LV.11
18
2005-06-13 08:01
@liqingwu1234
可是R端的电压马上又会降低到低于2.5V,K端的电压也马上会由2V提高到5V,就这样一直振荡下去,知道最后R端电压稳定在2.5V,K端电压检测到的只是一个振荡波形,当亽这个波形的起始电压是2V.就是说,要能够检测到高于2.5V的电压,必须得用示波器来看它的波形.
我沒有實際測試過,但是我認為K端的輸出應該也是在2V的一個振蕩,不過在實際應用中,如果作為簡易的檢測, R和K端的振蕩都應該小到可以被接受。
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2005-06-13 15:26
@higeen
比较器只有两种状态,当R端电压大于2.5V时,比较器输出高电平,这个值是固定的,因为KA端原有5V电平,所以内部三极管导通--这里提醒一下楼主,导通的瞬间KA电压是会瞬变的,你可以想像TL431是个普通开关,合上前两端电压是5V,合上后就是0V(我们通常认为地电压为0吧)了--所以产生大约2V的KA电压,当然这些都是瞬间的,2V也应该是整个电路平衡时的结果,我们不好说是先降到2V再外部三极管导通还是外部三极管导通再降到2V。当R端电压小于2.5V时,比较器输出低电平关断内部三极管,也就关断了外部三极管。事实上我们可以用一个比较器和一个三极管替代TL431。  另外,我记得比较器应该从理论上说不会给输入端带来什么影响的吧,怎么会有R端电压拉低拉高之说呢。
哈哈。。。
老兄,支持你!
我觉得楼上的都想得太复杂了!

呵呵...
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higeen
LV.4
20
2005-06-13 16:33
@斯文败类
哈哈。。。老兄,支持你!我觉得楼上的都想得太复杂了!呵呵...
呵呵   我觉得他们都太注意TL431了
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higeen
LV.4
21
2005-06-13 16:42
再给楼主看点东西,建议别把注意力太多放在那个二极管上

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118651791.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118651916.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118652165.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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higeen
LV.4
22
2005-06-13 16:49
@higeen
再给楼主看点东西,建议别把注意力太多放在那个二极管上[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118651791.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118651916.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118652165.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
图1是一家的

图2,3是另一家的

图4又是一家的


个人认为在TL431的应用中,主要的还是比较器在起作用,所谓的二极管的作用可以忽略不计
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higeen
LV.4
23
2005-06-13 16:59
其实这种用法也不算新   典型应用而已
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/30/1118653144.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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jacki_wang
LV.11
24
2005-06-13 17:03
@higeen
图1是一家的图2,3是另一家的图4又是一家的个人认为在TL431的应用中,主要的还是比较器在起作用,所谓的二极管的作用可以忽略不计
有沒有人可以實驗一下再公布結果啊,二極管是一個等效的說法,不是真是存在的二極管,應該是R端到K端的三極管的PN結,不過其作用還是不能忽略的。
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ziyu
LV.1
25
2005-06-13 17:32
@higeen
比较器只有两种状态,当R端电压大于2.5V时,比较器输出高电平,这个值是固定的,因为KA端原有5V电平,所以内部三极管导通--这里提醒一下楼主,导通的瞬间KA电压是会瞬变的,你可以想像TL431是个普通开关,合上前两端电压是5V,合上后就是0V(我们通常认为地电压为0吧)了--所以产生大约2V的KA电压,当然这些都是瞬间的,2V也应该是整个电路平衡时的结果,我们不好说是先降到2V再外部三极管导通还是外部三极管导通再降到2V。当R端电压小于2.5V时,比较器输出低电平关断内部三极管,也就关断了外部三极管。事实上我们可以用一个比较器和一个三极管替代TL431。  另外,我记得比较器应该从理论上说不会给输入端带来什么影响的吧,怎么会有R端电压拉低拉高之说呢。
当R端电压只比参考电压高出很小的电压值时,比较器就是一个放大器。
正如4楼jacki_wang老兄所言,形成一个动态平衡,一个负反馈。R点电压升高超过2.5V后,比较器电压升高——〉三级管导通——〉K点电压降低——〉K点电压通过上边的二极管把R点电压拉低。

假设R点电压升高后比较器输出高电平,则三级管饱和道通——〉K点电压为0.2V——〉通过二极管把R点拉低到0.2+0.7=0.9V——〉比较器输出低电平。这样的可能结果有两个:1、动态平衡;2、振荡。

(前提是假设比较器的输入阻抗远大于通过R点被测电路的输出阻抗。)
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2005-06-13 18:38
@jacki_wang
可以检测高于2.5V的啊,当K端由高电平变为2.0V时就代表R端的分压已经大于2.5V了啊。有强电流供电时会强迫K端的电压变高,是因为拉电流的能力不足的缘故。
有强电流供电时会强迫K端的电压变高,是因为拉电流的能力不足的缘故。


还是不太懂,
不过,通过TL431内部二极管分流这一点我是知道的.呵呵,我觉得拉电流,灌电流的很难搞懂,可不可以说的更相信一点,谢谢了..
另外,我决是觉得高于2.5V时,K端的电压只是一个瞬间即逝的2V信号,马上就会因为R端电压变为2.5V而变的不可预测.
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2005-06-13 18:40
@ziyu
当R端电压只比参考电压高出很小的电压值时,比较器就是一个放大器。正如4楼jacki_wang老兄所言,形成一个动态平衡,一个负反馈。R点电压升高超过2.5V后,比较器电压升高——〉三级管导通——〉K点电压降低——〉K点电压通过上边的二极管把R点电压拉低。假设R点电压升高后比较器输出高电平,则三级管饱和道通——〉K点电压为0.2V——〉通过二极管把R点拉低到0.2+0.7=0.9V——〉比较器输出低电平。这样的可能结果有两个:1、动态平衡;2、振荡。(前提是假设比较器的输入阻抗远大于通过R点被测电路的输出阻抗。)
原文:当R端电压只比参考电压高出很小的电压值时,比较器就是一个放大器。
正如4楼jacki_wang老兄所言,形成一个动态平衡,一个负反馈。R点电压升高超过2.5V后,比较器电压升高——〉三级管导通——〉K点电压降低——〉K点电压通过上边的二极管把R点电压拉低。

假设R点电压升高后比较器输出高电平,则三级管饱和道通——〉K点电压为0.2V——〉通过二极管把R点拉低到0.2+0.7=0.9V——〉比较器输出低电平。这样的可能结果有两个:1、动态平衡;2、振荡。

(前提是假设比较器的输入阻抗远大于通过R点被测电路的输出阻抗。)

疑问: 前提是假设比较器的输入阻抗远大于通过R点被测电路的输出阻抗。不懂与输入阻抗和输出阻抗有什么管西,请ziyu兄详细讲解一下,谢谢了.
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2005-06-15 17:47
@jacki_wang
有沒有人可以實驗一下再公布結果啊,二極管是一個等效的說法,不是真是存在的二極管,應該是R端到K端的三極管的PN結,不過其作用還是不能忽略的。
我想还是做仿真比较好
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2005-06-16 08:27
@higeen
呵呵  我觉得他们都太注意TL431了
这个用得实在是太普遍了!

可以说,不注意不行呀!

不过想太多了并不是好事呀
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potato
LV.3
30
2005-06-16 14:13
@jacki_wang
有沒有人可以實驗一下再公布結果啊,二極管是一個等效的說法,不是真是存在的二極管,應該是R端到K端的三極管的PN結,不過其作用還是不能忽略的。
我做了这个实验,确实是当检测电压低于2.5V时,Vka=5V,VT截止,LED不亮;当检测电压高于2.5V,Vka约等于2V,LED亮,而且Vka一直约等于2V,并不变化,除非变化检测电压
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jacki_wang
LV.11
31
2005-06-16 14:19
@potato
我做了这个实验,确实是当检测电压低于2.5V时,Vka=5V,VT截止,LED不亮;当检测电压高于2.5V,Vka约等于2V,LED亮,而且Vka一直约等于2V,并不变化,除非变化检测电压
謝謝提供實驗結果參考。
從最後一句看,如果檢測電壓變化,Vka還是會跟著變化,請問你有沒有在R端串聯一個電阻再連接到提供檢測電壓的電壓源上?這樣Vka就不會隨著檢測電壓變化了。
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