2 PNP 型的 LDO

2.1 PNP 型 LDO 的架构图

pnp型镜像电流源工作原理_c语言

一个 PNP 型的 LDO 它的压控恒流源是由一个功率型的 PNP 管(Q1)来构成的,同时在它的

基极也会连接一个对地的 NPN 型的晶体管(Q2),这就是一个典型的 PNP 型 LDO 的架构。在上

图右边它一样是由两电阻来检测电压,然后把它放进误差放大器里面和一个基准作比较,放

大之后对 Q2 进行控制。 Q2 集电极上的电流会控制 Q1 上基极的电流。由于功率晶体管(Q1)

是 PNP 型的晶体管,它的输出那它的集电极,因此由于它的这种结构它的输出阻抗是比较大

的。在这种输出阻抗比较大的情况下,我们必须给输出增加输出电容器,也要控制这个电容

器的 ESR 控制在一定范围之内,才能保证这种 LDO 的工作稳定。

2.2 PNP LDO 稳压器中的功率损失的简单模型

pnp型镜像电流源工作原理_输出阻抗_02

上图是一个用详细的电流信号和电流路径来标注 NPN 型的 LDO 中的损耗是怎样产生的。

下图是用一个等效的模型来描述这个些损耗分别产生在那几个部分。

pnp型镜像电流源工作原理_pnp型镜像电流源工作原理_03

 由上图我们可以看出它没有像典型的 NPN 型 LDO 那样有基极和发射极之间的结压降

VBE(Q1),在模型里面我们只看到功率晶体管集电极和发射极之间的饱和压价 VCE(Q1),这个

饱和压降是在维持稳定电压的情况下,最低要输入高于输出的一个压降。

2.3 驱动电流与低/高负载电流的关系

下图是描述的是 PNP 型 LDO 在一个 5mA 和 500mA 的负载电流下需求的静态电流。由于

PNP 型的静态电流,也就是它的功率晶体管(Q1)基极对地流出的电流,直接决定了它的集电

极能够给负载提供的电流,而这个输出电流也决定于基极和发射极电流之间的 β 比。因此

我们也可以看到 NPN 型 LDO 的静态电流是远远大于 NPN 型的 LDO 的。由下图我们可以看到当

在 5mA 负载电流情况下它的静态电流已经远远大于 1mA 了。由下图我们也可以看到可 PNP

型的 LDO 中和在 NPN 型的 LDO 中一样,芯片的静态电流也是会随负载电流的增加而增加的,

而且是成比例的增加。

5mA 负载情况下                                                 500mA 负载情况下

 

pnp型镜像电流源工作原理_c语言_04

2.4 总结
PNP LDO 具有下列特性:
 要求输入电压至少比输出电压高 100mV 至 700mV;
 具有高于 NPN 型 LDO 的接地引脚电流;
 需要谨慎地选择输出电容器数值和 ESR 额定值。