NPN三極管本身不能直接實現(xiàn)任意電壓調(diào)節(jié)，但可以通過與其他元件組成電路來實現(xiàn)這一功能，常見的有利用NPN三極管構(gòu)成的分壓式射極跟隨器電路和串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，以下為你詳細(xì)介紹其原理、電路結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點：

分壓式射極跟隨器電路

電路結(jié)構(gòu)

• 該電路主要由NPN三極管、分壓電阻網(wǎng)絡(luò)（通常由兩個電阻R1和R2組成）、射極電阻RE以及輸入、輸出端構(gòu)成。輸入電壓Vin加在分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的一端，分壓后的電壓作為三極管的基極偏置電壓VB。三極管的發(fā)射極通過電阻RE接地，輸出電壓Vout從發(fā)射極取出。

電壓調(diào)節(jié)原理

• 分壓作用：R1和R2構(gòu)成分壓電路，VB=R1+R2R2Vin，通過改變R1和R2的阻值比例，可以調(diào)節(jié)基極偏置電壓VB。

• 射極跟隨特性：由于三極管的發(fā)射極電壓VE近似等于基極電壓VB減去基極 - 發(fā)射極壓降VBE（VBE在硅管中約為0.6 - 0.7V），即Vout=VE≈VB?VBE。當(dāng)輸入電壓Vin在一定范圍內(nèi)變化時，三極管會自動調(diào)整其工作狀態(tài)，使發(fā)射極電壓跟隨基極電壓變化，從而實現(xiàn)輸出電壓Vout的調(diào)節(jié)。

優(yōu)缺點

• 優(yōu)點

• 輸入阻抗高：該電路的輸入阻抗較高，對前級電路的影響較小，能夠較好地從前級電路獲取信號。

• 輸出阻抗低：輸出阻抗低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可以驅(qū)動一些對驅(qū)動能力有一定要求的負(fù)載。

• 缺點

• 調(diào)節(jié)范圍有限：輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍受到基極 - 發(fā)射極壓降VBE的限制，且當(dāng)輸入電壓變化較大時，輸出電壓的穩(wěn)定性會受到影響。

• 線性度問題：在大信號輸入時，可能會出現(xiàn)非線性失真，影響輸出電壓的準(zhǔn)確性。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路

電路結(jié)構(gòu)

• 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路主要由調(diào)整管（通常采用NPN大功率三極管）、基準(zhǔn)電壓源、比較放大器、取樣電路以及過流保護(hù)電路等部分組成。輸入電壓Vi經(jīng)過調(diào)整管后輸出穩(wěn)定的電壓Vo，取樣電路從輸出電壓中取出一部分電壓Vf，與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較，比較放大器將兩者的差值進(jìn)行放大，然后控制調(diào)整管的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。

電壓調(diào)節(jié)原理

• 取樣比較：取樣電路將輸出電壓Vo按一定比例取樣，得到取樣電壓Vf?；鶞?zhǔn)電壓源提供一個穩(wěn)定的參考電壓VREF。比較放大器對Vf和VREF進(jìn)行比較，并輸出一個控制信號。

• 調(diào)整管調(diào)節(jié)：控制信號加到調(diào)整管的基極，控制調(diào)整管的導(dǎo)通程度。當(dāng)輸出電壓Vo升高時，取樣電壓Vf也隨之升高，比較放大器輸出的控制信號使調(diào)整管的基極電流減小，調(diào)整管的管壓降增大，從而使輸出電壓Vo降低；反之，當(dāng)輸出電壓Vo降低時，調(diào)整管的基極電流增大，管壓降減小，輸出電壓Vo升高，實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

優(yōu)缺點

• 優(yōu)點

• 輸出電壓穩(wěn)定度高：通過閉環(huán)反饋控制，能夠有效地抑制輸入電壓波動和負(fù)載變化對輸出電壓的影響，輸出電壓穩(wěn)定度高。

• 調(diào)節(jié)范圍寬：可以通過改變?nèi)与娐返姆謮罕?，在一定范圍?nèi)靈活地調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。

• 缺點

• 電路復(fù)雜：相對于分壓式射極跟隨器電路，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的元件較多，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計和調(diào)試難度較大。

• 效率問題：調(diào)整管工作在線性放大區(qū)，管壓降較大，導(dǎo)致電路的效率較低，特別是在輸出電壓較低、輸出電流較大時，效率問題更為突出。