Могу ли я (ab) использовать транзистор в качестве защитного диода ESD?

Спецификация MIDI предлагает быстродействующий диод для защиты светодиода оптопары от электростатического разряда, который может превышать его обратное напряжение:

Но это единственный используемый диод; Я мог бы упростить спецификацию, если бы мог заменить ее некоторым компонентом, уже использованным в другом месте схемы. Так почему бы не использовать PN переход транзистора общего назначения?

По сравнению с 1N4148 , 2N3904 имеет меньшие обратные напряжения пробоя, но это не имеет значения в этом приложении, поскольку светодиод ограничивает такие напряжения. Другие параметры, такие как емкость или максимальный ток, сравнимы. Так что, похоже, транзистор будет работать, не так ли?

И какой переход следует использовать: база / эмиттер, база / коллектор или оба? А что делать с неиспользованным перекрестком?

Да, нет проблем. Просто подключите коллектор к базе и используйте его в качестве диода. Никаких злоупотреблений Диод, даже LL4148, немного более прочный, чем транзистор с диодным подключением, но здесь это не должно быть проблемой.

Вот небольшое отклонение в ответе с открытым светодиодом и подключенным 2N3904, как я предложил (вход +/- 10 В через резистор 220R), 10 нс времени нарастания и спада, смоделированного в LTSpice с максимальным размером шага 1 нс:

Я, честно говоря, не пробовал это. Поэтому я собираюсь пойти «по теории».

$t_{rr}$

Посмотрите на рисунок 35 в спецификации OP77 от Analog. Вы увидите нечто вроде того, о чем говорите. Однако они используют переход BC, вероятно, из-за большего напряжения пробоя. (Соединение BE обычно не терпит много - часто 5 или 6 вольт.)

$20\:\textrm{kV}$

В отчете Ferranti по применению E-Line Transistor Applications рассматриваются различные диодные соединения (стр. 70):

Использование ZTX300 (BCW10) в качестве диода

Описаны три возможных способа подключения:

1. Коллектор / База (с эмиттером, подключенным к базе).
   Это соединение дает диод со средним временем восстановления, малой емкостью и высоким обратным напряжением, определяемым переходом коллектор-база.
2. База / излучатель (коллектор подключен к базе).
   Диод имеет короткое время восстановления, небольшую емкость и низкое обратное напряжение, определяющее соединение база-эмиттер.
3. База / излучатель (коллектор подключен к излучателю).
   Диод имеет большое время обратного восстановления, большую емкость и низкое обратное напряжение, определяемое переходом база-эмиттер.

Method of   Recovery Time nSec.        Capacitance pF
Connection  IF=IR=10mA. R=50Ω    at zero   at reverse voltage
                                 voltage   -10V      -5V
----------  -------------------  -------  --------  --------
 1            89                   7        3
 2             2.7                 7                  3.5
 3           244                  13                  5.5

Указанное время восстановления представляет собой интервал между отрицательным входным импульсом, достигающим 10% от его конечного значения, и обратным током, достигающим 10% от его максимального значения.

График показывает изменение емкости с обратным напряжением.

Таким образом, соединение 2 даст поведение, наиболее похожее на 1N4148.

Я думаю, что наиболее альтернативой диоду является схема № 2, конфедерация, которую следует принять, это то, что вы должны использовать резистор между эмиттером и базой для защиты транзистора.