Использование транзистора, настроенного как диод

9

Я столкнулся с множеством схем, в которых транзисторы подключены как диоды (затвор подключен к стоку). Я знаю, что некоторые из этих схем используют такой транзистор по соображениям безопасности, но я не мог выяснить причины других.

Мой вопрос: есть ли причина для подключения транзисторов в виде диодов, отличных от того, который я упомянул? Некоторые из моих коллег предполагают, что их можно использовать для реализации высокого сопротивления, но я думаю, что подключение транзистора в такой конфигурации ( ) заставит транзистор работать в области насыщения, а не в линейной области. Я прав? $V_{g} = V_{d}$

transistors diodes

— Bio_man
источник

Что это за транзисторы? У всех тех, кого я знаю с областью насыщения, нет ворот или стоков.

— Брайан Драммонд

2

Можете ли вы показать нам схему и номер детали? Вы путаете FET и BJT где-то.

— Джиппи

1

Меня учили, что 3 области в полевых МОП-транзисторах являются отсечкой, триодом и насыщением, а три области для BJT - отсечкой, насыщением и активностью. Какая другая терминология используется для области насыщения моего FET (где его ток не зависит от Vds).

— Шамтам

11

Во-первых, я предполагаю, что плакат сбивает с толку сборщика. Если он говорит о MOSFET или JFET, то проигнорируйте оставшуюся часть этого поста.

В прецизионной аналоговой электронике является обычной практикой использование биполярных транзисторов в качестве диодов. Цель состоит в том, чтобы получить диод с очень малой утечкой. Например, транзистор типа 3904 будет иметь <1pA обратной утечки, используя соединение базового эмиттера. Тем не менее, он превращается в стабилитрон при напряжении около 6,8 В. Прекрасно работает для логических схем 5 В и ниже. Более высокий ток и обратное напряжение достигается при использовании базы в качестве анода и коллектора в качестве катода. Тем не менее, отличный диод с малой утечкой составляет около 10 пА, и теперь вы получаете номинальное напряжение транзистора и улучшенный ток. Это не будет высокоскоростной диод. Более высокая скорость достигается за счет замыкания коллектора на базу (анод) и использования эмиттера в качестве катода. Однако обратное напряжение должно быть ограничено до <5 В.

Другая цель использования полевых МОП-транзисторов и других типов транзисторов в качестве подключенных диодов предназначена для токовых зеркальных цепей, где соединенный диодом переход будет отслеживать переход активного компонента по температуре.

— DRT
источник

electronicscircuit1.blogspot.com/2009/03/… говорит, что JFET также подключены как диоды для малой утечки

— эндолит

11

NMOS подключен в диодной конфигурации:

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Поскольку Gate и Drain закорочены, всегда выполняется следующее условие насыщения:

В_{D S} > В_{г S} - В_{T}

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

$V_{DS}>V_T$

$V_{GS}=V_{DS}$

я_{D S} знак равно μ С_{о Икс} \frac{W}{2 L} (В_{D S} - В_{T})^{2}

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

Эквивалентное сопротивление этого устройства составляет:

р знак равно \frac{В_{D S}}{я_{D S}} знак равно \frac{2 L}{W} \frac{1}{μ С_{о Икс}} \frac{В_{D S}}{(В_{D S} - В_{T})^{2}}

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

$W$ $L$

Однако это сопротивление не является постоянным - оно зависит от применяемого смещения. Это плохо, но не то, чтобы у вас было слишком много альтернатив в интегральных микросхемах (вы можете реализовать прецизионные резисторы различными методами, но они обычно дороги).

С положительной стороны - есть много приложений, которые не требуют точности в сопротивлениях.

Можете ли вы реализовать большой резистор с диодным транзистором? Да. Есть два подхода:

Длинный и узкий транзистор
$V_{DS}$ $V_T$

Однако «большой» резистор в интегральной схеме не такой же, как большой резистор в качестве дискретного компонента - в интегральной схеме все сопротивления относительно низкие.

— Василий
источник

4

В некоторых чувствительных к стоимости продуктах (например, в дешевых электронных новинках или играх) может быть сэкономлено 0,01 доллара США на единицу, чтобы заменить диод транзистором в следующей ситуации.

Если в схеме имеется 5 транзисторов и один диод и нет особых экзотических требований к сигналу, то замена диода дополнительным транзистором означает, что у вас в списке материалов на один элемент меньше (диод) и просто увеличите количество транзистора. на 1, что при крупномасштабном массовом производстве может привести к значительной экономии затрат (на единицу) при покупке деталей в больших количествах.

В этом есть и дополнительные преимущества ...

Производитель может использовать меньше катушек на своих машинах для захвата и размещения, что экономит время, деньги и обслуживание.
Устаревание - менее важная проблема с меньшим количеством деталей в продукте.

— Wossname
источник

2

Я не могу дать вам технические детали, но МОП-транзисторы используются в качестве диодов ограничения в педалях эффектов инструментов, таких как педали искажения гитары. Поиск схемы «Безумный профессор огненно-красный» покажет вам, как это реализовано. Однако на схеме он показывает сток и источник, связанные друг с другом. Это может быть просто ошибкой, кто бы ни проследил оригинальную схему. Но это должно дать вам представление о другом способе использования МОП-транзистора в качестве диода.

Надеюсь это немного поможет.

— chuckbuick
источник