大家好，我是磚一談芯。

前幾天研究了一下三極管線性穩(wěn)壓電路，適用于DCDC降壓開關(guān)電源，電路原理和器件選型見下面藍(lán)字。

三極管線性穩(wěn)壓電路分析，三極管線性穩(wěn)壓電路器件選型

一、前言

仿真目的是無實(shí)物的時(shí)候熟悉工作原理，零成本的實(shí)現(xiàn)全面電路性能分析，還可以靈活修改器件，參數(shù)等。

下面以12V轉(zhuǎn)5V為例進(jìn)行Multisim仿真。

此次驗(yàn)證的重點(diǎn)在限流電阻大小是否合理，當(dāng)輸出負(fù)載或輸入電壓變化時(shí)，通過調(diào)整三極管的Vce變化是否可以維持輸出電壓的穩(wěn)定。

模型搭建好如下圖。

上圖中，XSC2示波器紅線代表Vin電壓值（A通道），黃線代表穩(wěn)壓管電壓值（B通道），綠線代表輸出電壓值（C通道），藍(lán)線代表負(fù)載電流值（D通道），XMM2萬用表測量的是三極管Vce兩端電壓。

展示一下最終仿真成果。

可以通過示波器和萬用表得出：

輸入電壓Vin=12V，穩(wěn)壓管電壓Vz=5.535V，輸出電壓Vout=4.933V，輸出電流Io=0.493mA。

（1）輸出電壓為何不到5V

輸出電壓接近5V，但是為什么不是正好是5V呢？

其實(shí)主要是來自三極管Vce和穩(wěn)壓管的Vz工藝差異，由于Vo=Vz-Vbe，兩個(gè)都有差異那么得到的輸出電壓也有差異。

我們通常說的NPN三極管Vbe壓降0.7V，實(shí)際上從MMBT2222A的規(guī)格書來看Vbe電壓在同一批次工藝做出的Vbe不可能都一致，所以給的都是范圍值，最大是1.2V和2V。

可以從BZT52B5V6S的擊穿電壓Vz可以看出，它也是一個(gè)范圍值，5.49V~5.71V。

所以造成了輸出電壓不正好是5V的原因。

（2）驗(yàn)證限流電阻取值

從規(guī)格書來看，Iz=5mA算的R1=（12V-5.6V）/5mA=1.28K，實(shí)際取1K，仿真結(jié)果Iz=6.46mA，穩(wěn)壓管電壓5.536V，輸出電壓4.933V穩(wěn)定性很好。

如果限流電阻R1取10K時(shí)，Iz=6.46mA，會(huì)發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓管的值由5.536V變化到5.474V，逐漸偏離5.6V，輸出也由4.933V降低到4.872V，所以取10K雖然能工作，但是不穩(wěn)定，對比下來限流電阻取1K合理。

（3）驗(yàn)證Vce的動(dòng)態(tài)調(diào)整

下圖是正常輸入12V的仿真圖。

下圖是考慮電壓波動(dòng)情況下，輸入15V的仿真圖。

可以看出當(dāng)輸入電壓從12V變化到15V時(shí)，Vce從7.067V增加到10.055V，輸出只是從4.933V增加到4.945V，說明即使輸入電壓變化，三極管的Vce自行調(diào)整維持輸出電壓的穩(wěn)定，同時(shí)也說明加入三極管后，電路的線性調(diào)整率更好。

把負(fù)載電阻從10K增加到30K，Vce從7.067V降到7.039VV，輸出只是從4.933V增加到4.961V，輸出電壓還是很穩(wěn)定，所以當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，三極管的Vce也能自行調(diào)整維持輸出電壓的穩(wěn)定，負(fù)載調(diào)整率更好。