Проходной транзистор стабилизатора

В линейном стабилизаторе весь ток нагрузки проходит через один регулирующий элемент — проходной транзистор. Усилитель ошибки управляет им так, чтобы на выходе держалось нужное напряжение. От того, как устроен этот транзистор, зависят и минимальное падение напряжения, и собственное потребление стабилизатора.

Обновлено 17 октября 2026 г.Редакция GAW

Проходной транзистор — элемент линейного стабилизатора, через который течёт весь ток нагрузки. Усилитель ошибки сравнивает часть выходного напряжения с опорным и меняет ток проходного транзистора так, чтобы выход держался постоянным (TI, SNVA558).

Три схемы проходного элемента

Тип стабилизатора	Проходной элемент	Минимальное падение	Ток вывода земли
Обычный (78xx, LM309)	составной NPN под управлением PNP	2·V_BE + V_CE, в даташитах 2,5–3 В	самый малый
Квази-LDO	NPN и PNP	V_BE + V_CE, до 1,5 В	малый, обычно до 10 мА
LDO	один PNP	V_CE, 0,6–0,8 В при полном токе	самый большой

Каждый переход база–эмиттер на пути тока добавляет к минимальному падению около одного V_BE — у маломощного 2N3904 при 10 мА это 0,65–0,85 В. Поэтому у обычного стабилизатора с двумя такими переходами падение напряжения самое большое.

Плата за малое падение

У LDO единственный PNP-транзистор имеет небольшое усиление, и ток его базы уходит в вывод земли. Поэтому у LDO самый большой ток вывода земли: например, у LM2940 при 1 А — до 45 мА. По TI обычный стабилизатор удобнее для сетевых устройств, где запас напряжения есть, а LDO — для батарейных, где важен каждый десяток милливольт.

Частые вопросы

Почему у 78xx падение напряжения больше, чем у LDO?

У обычного стабилизатора проходной элемент — составной NPN-транзистор под управлением PNP, и ему нужно не меньше 2·VBE + VCE: производители закладывают 2,5–3 В. У LDO проходной элемент — один PNP-транзистор, и хватает одного VCE — обычно 0,6–0,8 В при полном токе.

Что такое квази-LDO?

Промежуточный вариант с проходным элементом из NPN- и PNP-транзисторов: минимальное падение VBE + VCE, наибольшее около 1,5 В при полном токе. Ток вывода земли у него малый, как у обычного стабилизатора.

Какой стабилизатор выбрать для питания от сети, а какой — от батареи?

По TI SNVA558 обычный стабилизатор хорош для сетевых устройств: на нём и так есть 3 В и больше, а он дёшев и держит большой ток. LDO выигрывает при питании от батареи — он работает почти до полного разряда, потому что ему нужно меньше напряжения сверху.

Источники

Texas Instruments (National Semiconductor). Linear and Switching Voltage Regulator Fundamental Part 1 (SNVA558) — ток нагрузки идёт через проходной элемент, которым управляет усилитель ошибки по сигналу делителя обратной связи; обычный стабилизатор — составной NPN, управляемый PNP: минимальное падение VD(MIN) = 2·VBE + VCE, в даташитах 2,5–3 В, реальное падение 1,5–2,2 В; LDO — один PNP: VD(MIN) = VCE, наибольшее падение 0,7–0,8 В при полном токе, типично около 0,6 В, при малом токе — до 50 мВ; квази-LDO — NPN и PNP: VD(MIN) = VBE + VCE, около 1,5 В наибольшее и не ниже примерно 0,9 В; обычный удобен для сетевых устройств, LDO — для батарейных
onsemi. 2N3904: NPN General-Purpose Amplifier (2N3904/D, Rev. 3, October 2024) — напряжение насыщения база–эмиттер VBE(sat) 0,65–0,85 В при IC = 10 мА — порядок величины VBE, из которых складывается минимальное падение

Нашли ошибку?