PNP三极管限流电路分析

2024-03-23 11:02:10

前言

近日在看某芯片的EVM电路时，有一处限流电路，看上去非常奇怪，故查找资料，稍作记录。

原始的电路图如下所示，实际上就是由两个PNP二极管构成的限流电路：

在Multisim中将该电路重新绘制，其中，省略了电阻R1以及电容电感；R3是该电路的负载：

工作原理分析

当电路后接一个轻的负载时，流过二极管和电阻R的电流很小，即电阻R2的压降非常小，即Veb电压较小，此时三极管Q1没有导通，Q2的基极被电阻R1下拉到GND，此时Q2完全导通，R3两端的电压几乎等于VCC，电路处于平衡状态。、

当电阻R3逐渐减小的时候，流过Q2的电流增大，同样的，电阻R2上的压降也会增大，当电阻R2的压降达到晶体管Q1的导通电压时，会有电流流过晶体管Q1，这时，会导致流过R1的电流迅速增加，抬高晶体管Q2的基极电压，Q2趋于截止，流过R2的电流减小，Q1趋于截止，然后R1两端的电压减小，Q2再一次趋于开启。实际上，上述的过程是一种负反馈的机制，Q1与Q2并不会真正的截止或者完全导通，而是在这种反馈机制下建立一种平衡，即电流PR4增大，PR5减小。晶体管Q1与Q2均处于放大状态，来维持这种平衡。

由于晶体管Q1工作在放大状态，对负载R3的电流变化非常敏感，因此流过负载的2电流可以基本保持不变，R2两端的电压约等于晶体管Q1的导通电压，则该电路的电流主要由R2，和晶体管的Q1的导通电压决定，为：

$I= \frac{V_{be}}{R2}$

注意事项

1、由于晶体管的温度系数较大，Vbe随着温度的变化比较敏感，因此，该电路不适合高精度应用;

2、由前面的分析可知，晶体管Q2工作在放大区，自身的体电阻较大，当流过的电流比较大时，发热会非常严重，容易烧毁晶体管Q2。

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