¿Cómo podemos proporcionar un voltaje de referencia estable a un regulador de voltaje si no tenemos una fuente estable para empezar?

En los circuitos reguladores de voltaje, siempre veo un "voltaje de referencia", que se supone que se usa para ajustar el regulador al voltaje al que queremos regular la salida.

Pero dado que, para empezar, no tenemos una fuente regulada, ¿cómo podemos proporcionar ese "voltaje de referencia" estable?

¿No es para eso que están los filtros?
Use un Zener para obtener un voltaje de referencia fijo y aliméntelo al circuito. Incluso si el voltaje de la fuente cambia (y está por encima del voltaje de ruptura), el zener proporcionará la referencia.
Google "Referencia de voltaje de banda prohibida"
Porque el genio de los circuitos analógicos Bob Widlar descubrió cómo implementar una referencia de voltaje de banda prohibida compensada por temperatura en circuitos integrados en 1971.
Hay docenas de formas de construir referencias, desde agua helada/agua hirviendo y termopares, hasta generadores de velocidad regulada y baterías atómicas.
La respuesta corta es la retroalimentación negativa .
Casi todos los dispositivos de referencia de voltaje usan alguna forma de retroalimentación negativa. En algunos casos, esto puede ser completamente eléctrico, pero las mejores referencias también incluyen compensación de temperatura, que es en sí misma otra forma de retroalimentación negativa.

Respuestas (2)

La referencia principal es algo así como un diodo zener o una referencia de banda prohibida o tal vez un MOSFET de puerta flotante . El regulador es algo así como un amplificador de potencia que proporciona una salida proporcional a ese voltaje. La ganancia de ese amplificador determina cuánto cambia el voltaje de salida con los cambios de corriente de carga (regulación de carga).

Aunque la referencia puede funcionar bien desde una entrada no regulada, habrá algún cambio con el voltaje de entrada (regulación de línea). Para mejorar esa regulación podemos arrancar la referencia de alguna forma y ejecutarla mayormente desde un voltaje o corriente relacionada con el voltaje de salida. Esto se llama "arranque".

Este es el diagrama de bloques de un MC78M05 que muestra el regulador básico y el circuito de protección.

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Así es como se descompone el esquema de un LM7805:

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La parte verde es el circuito de arranque. El amarillo es la referencia de banda prohibida. El resto es el amplificador de error, el divisor de retroalimentación y el circuito de protección.

Hay todo tipo de referencias de voltaje disponibles según sus necesidades y rango de precios. Los diodos Zener se desvían con la temperatura pero cuestan centavos, mientras que los LTZ1000 son increíblemente estables pero cuestan en el rango de $ 40-50.

En medio hay una gran variedad de referencias en muchos voltajes, paquetes y niveles de calidad. ingrese la descripción de la imagen aquí.