三極管穩壓電路仿真分析
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摘要 : Z1的負極連接到三極管的基極，三極管發射極E是輸出，形成了一個射極跟隨器，也就是說，E極的電壓隨著B電壓變化而變化，但BE之間有一個壓降，一般硅管0.7V左右，假設B極是6.7V，那E極就是6.7-0.7=6V，所以就有一個公式VOUT=Vz-Vbe，可以根據VOUT來選擇合適的穩壓管。
利用三極管和穩壓管可以構成一個穩壓保護電路，這個電路經常用來作過壓保護。
先來看一下下面電路穩壓的原理
R1和Z1構成簡單的穩壓電路，當VIN（V15）的電壓高于Z1的穩壓值Vz時，Z1的負極被穩壓在Vz。
Z1的負極連接到三極管的基極，三極管發射極E是輸出，形成了一個射極跟隨器，也就是說，E極的電壓隨著B電壓變化而變化，但BE之間有一個壓降，一般硅管0.7V左右，假設B極是6.7V，那E極就是6.7-0.7=6V，所以就有一個公式VOUT=Vz-Vbe，可以根據VOUT來選擇合適的穩壓管。
如下用Tina-TI進行仿真驗證
Z1是5.1V穩壓管，限流電阻R1是1.25K，輸入V1=30V，仿真結果VF1=4.14V，我們發現這個電路是可以用的。那又有人會說了，三極管導通之后，30V會直接從CE到VF1，為什么輸出還是4.14V呢？
三極管導通之后，E點電壓會升高，當升高到Vbe
R1的阻值如何確定呢？
如下是穩壓二極管的特性曲線，結合圖形，更好的可以理解參數，穩壓管的Breakdown區域是Izt~Izm，在這個范圍內，穩壓管的穩壓效果最佳。
從穩壓管的SPEC中我們可以看到，Vz@Izt這個參數，指在Izt=20mA時，穩壓管的穩壓值Vz=5.1V，也就是說流過穩壓管的電流在20mA以上，穩壓效果最佳。
再看上面的仿真圖，忽略流入三極管基極的電流，那可以算出：
R1≤(30-5.1)/20mA=1.245K
但是R1的下限又是多少呢？
的下限取決于Izm，穩壓管有一個參數耗散功率Pd，正常工作狀態穩壓管不能超過這個值，因為穩壓值5.1V不變，所以流過穩壓管的電流最大Izm=500/5.1=98mA，所以R1最小值為：(30V-5.1V)/98mA=0.25K
再次仿真，將R1改為2K，加在穩壓管上的電流減小了，VF2變為4.68V，VF1變為3.99V，穩壓效果沒有R1=1.25K好，驗證了上面的理論。
電阻R1的功率怎么算呢？
按照R1=1.25K，穩壓管擊穿電流Izt=20mA計算，那加在R1上的功率為：
P=0.02*0.02*1250=0.5W
所以R1的功率需要0.5W以上，否則電阻可能會損壞。
