Використання транзистора, сконфігурованого як діод

9

Я зіткнувся з безліччю схем, у яких транзистори підключені як діоди (ворота, підключені до стоку). Я знаю, що деякі з цих схем використовують такий транзистор з міркувань безпеки, але я не міг з'ясувати причини інших.

Моє запитання: Чи є якась причина, щоб підключити транзистори як діоди, крім того, що я згадав? Деякі мої колеги припускають, що їх можна використовувати для досягнення високого опору, але я думаю, що підключення транзистора в такій конфігурації ( $V_{g} = V_{d}$ ) змусить транзистор працювати в області насичення, а не в лінійній області. Чи правий я?

transistors diodes

— Bio_man
джерело

Що це за транзистори? У всіх, кого я знаю, що в районі насичення, немає воріт або стоків.

— Брайан Драммонд

2

Чи можете ви показати нам схему та номер деталі? Ви десь плутаєте FET і BJT.

— jippie

1

Мене вчили, що 3 області в MOSFET є відсіканням, тріодом та насиченням, а 3 області для BJTs - це відсікання, насичення та активність. Яка інша термінологія використовується для області насичення мого FET (там, де вона не залежить від Vds).

— Шамтам

11

По-перше, я припускаю, що плакат плутає каналізацію зі збирачем. Якщо він говорить про MOSFET або JFET, то ігноруйте решту цього посту.

Загальна практика в точній аналоговій електроніці використовувати біполярні транзистори як діоди. Мета - отримати діод дуже низького рівня витоку. Наприклад, транзистор типу 3904 матиме <1pA зворотного витоку за допомогою з'єднання базового випромінювача. Однак він перетворюється на ценеровий діод близько 6,8 В. Відмінно працює для логічних ланцюгів напруги 5 і нижчої напруги. Більш високий струм і зворотний напруга досягається використанням Бази в якості анода і колектора в якості катода. Все-таки відмінний низький діод витоку на рівні близько 10pA, і тепер ви отримаєте номінальну напругу транзистора та покращений струм. Це не буде швидкісний діод. Більш висока швидкість досягається за рахунок короткого замикання колектора до основи (анода) та використання емітера як катода. Однак, зворотна напруга повинна бути обмежена <5В.

Інша мета використання MOSFET та інших типів транзисторів в якості підключеного до діода - це струмові дзеркальні ланцюги, де з'єднання, пов'язане з діодом, відстежуватиме з'єднання активного компонента над температурою.

— DRT
джерело

electronicscircuit1.blogspot.com/2009/03/… каже, що JFET також підключені як діоди для низького витоку

— ендоліт

11

NMOS підключений у конфігурації діода:

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Оскільки ворота та каналізація короткі, завжди виконується наступна умова насичення:

V_{D S} > V_{Г S} - V_{Т}

$V_{DS}>V_{GS}-V_T$

Це означає, що один раз $V_{DS}>V_T$ транзистор як починає проводити, так і переходить у насичення.

У насиченні (після заміни $V_{GS}=V_{DS}$ для діодного режиму):

Я_{D S} = мк С_{о х} \frac{W}{2 L} (V_{D S} - V_{Т})^{2}

$I_{DS}=\mu C_{ox} \frac{W}{2L} (V_{DS}-V_T)^2$

Еквівалентний опір цього пристрою:

R = \frac{V_{D S}}{Я_{D S}} = \frac{2 L}{W} \frac{1}{мк С_{о х}} \frac{V_{D S}}{(V_{D S} - V_{Т})^{2}}

$R=\frac {V_{DS}}{I_{DS}}=\frac{2L}{W} \frac{1}{\mu C_{ox}} \frac{V_{DS}}{(V_{DS}-V_T)^2}$

Тепер ви бачите, що еквівалентний опір можна контролювати, змінюючи розміри транзистора ( $W$ , $L$ ).

Однак цей опір не є постійним - він залежить від застосованого зміщення. Це погано, але це не те, що у вас є занадто багато альтернатив в інтегральних схемах (ви можете реалізувати точні резистори різними методиками, але вони зазвичай дорогі).

З позитивного боку - існує багато застосувань, які не потребують точності в опорах.

Чи можете ви реалізувати великий резистор з діодним транзистором? Так. Є два підходи:

Довгий і вузький транзистор
Переконайтесь у цьому $V_{DS}$ не піднімається багато над $V_T$

Однак "великий" резистор в інтегральній схемі не такий, як великий резистор, як дискретний компонент - у інтегральній схемі всі опори відносно низькі.

— Василь
джерело

4

У деяких продуктах, що відрізняються економією витрат (наприклад, дешеві електронні новинки-іграшки або ігри), в наступній ситуації ви можете зекономити 0,01 долара за одиницю, щоб замінити діод транзистором.

Якщо у схемі у вас 5 транзисторів і один діод, і немає особливо екзотичних вимог до сигналу, то заміна діода на додатковий транзистор означає, що у вашому Біблійному матеріалі є один елемент менше (діод) і просто збільшити кількість транзистора. на 1, що в масштабному масовому виробництві може призвести до значної економії витрат (на одиницю) при купівлі деталей у більшій кількості.

Для цього є й вторинні переваги ...

Виробник може використовувати меншу кількість котушок на своїх машинах для вибору та розміщення, що економить час, гроші та обслуговування.
Застарілість є меншою проблемою із меншою кількістю деталей у виробі.

— Ім'я Wossname
джерело

2

Я не можу дати вам технічні деталі, але MOSFET використовуються як відсікаючі діоди в педальних ефектах інструментів, таких як педалі спотворення гітари. Пошук нечіткої схеми нечіткого професора Fire Red покаже вам, як це реалізується. Однак на схемі це показано злив та джерело, пов'язані між собою. Це може бути просто помилка, коли хто простежив оригінальну схему. Але це повинно дати вам уявлення про інший спосіб використання транзистора MOSFET як діода.

Сподіваюсь, це трохи допомагає.

— Чакбюїк
джерело