固定三端稳压管属于串联型稳压电路，因此它的原理等同于串联型稳压电路。 其中R1、Rp、R2组成的分压器是取样电路，从输出端取出部分电压UB2作为取样电压加至三极管T2的基极。稳压管Dz以其稳定电压Uz作为基准电压，加在T2的发射极上。R3是稳压管的限流电阻。三极管T2组成比较放大电路，它将取样电压UB2与基准电压Uz加以比较和放大，再去控制三极管T1的基极电位。输入电压Ui加在三极管T1与负载RL相串联的电路上，因此，改变T1集电极间的电压降UCE1便可调节RL两端的电压Uo。也就是说，稳压电路的输出电压Uo可以通过三极管T1加以调节，所以T1称为调整管。由于调整元件是晶体管管，而且在电路中与负载相串联，故称为晶体管串联型稳压电路。电阻R4和T1的基极偏置电阻，也是T2的集电极负载电阻。
当电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所下降时，其取样电压UB2相应减小，T2基极电位下降。但因T2发射极电位既稳压管的稳定Uz保持不变，所以发射极电压UBE2减小，导致T2集电极电流减小而集电极电位Uc2升高。由于放大管T2的集电极与调整管T1的基极接在一起，故T1基极电位升高，导致集电极电流增大而管压降UCE1减小。因为T1与RL串联，所以，输出电压Uo基本不变。
同理,当电网电压或负载发生变化引起输出电压Uo增大时，通过取样、比较放大、调整等过程，将使调整调整管的管压降UCE1增加，结果抑制了输出端电压的增大，输出电压仍基本保持不变。
调节电位器Rp，可对输出电压进行微调。调整管T1与负载电阻RL组成的是射极输出电路，所以具有稳定输出电压的特点。
在串联型稳压电源电路的工作过程中，要求调整管始终处在放大状态。通过调整管的电流等于负载电流，因此必须选用适当的大功率管作调整管，并按规定安装散热装置。为了防止短路或长期过载烧坏调整管，在直流稳压器中一般还设有短路保护和过载保护等电路。
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