Transistor als leckagearme Diode

Ich habe diese Anwendung im OP77-Datenblatt von AD gefunden :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Anscheinend verwenden sie (ab) den BC-Übergang eines 2N930 -Transistors als Diode mit geringem Leckstrom. Gibt es einen Grund, warum Sie dafür einen Transistor gegenüber einer echten leckagearmen Diode wählen würden ?

Kommt mir auch seltsam vor.
bizarr. Ich kann mich nicht erinnern, jemals so etwas gesehen zu haben.
Wow. Normalerweise würde ich mir Sorgen um die Geräuschaufnahme in diesem schwebenden Emitter machen. Mir gefällt auch, wie sie FET hineingeworfen haben (und das Symbol falsch gezeichnet haben; D und S sollten nicht so verbunden werden).
Um einen BJT als Diode zu verwenden, sollte er nicht anders angeschlossen werden?
@OrigamiRobot - Nein. Ein Basis-Emitter-Übergang hat die gleiche Polarität wie ein Basis-Kollektor-Übergang. Dies ist ein NPN, also ist die Basis die Poder die Anode der Diode.
@stevenvh - Das stimmt. Ich schätze, ich bin einfach verrückt danach.
Ich denke, es könnte billiger sein, wenn Sie in großen Mengen kaufen und diese Transe in einem anderen Teil Ihres Designs verwenden.
@Jim - Ich glaube nicht, dass das der Grund ist. Anwendungsbeispiele in Datenblättern sind in der Regel nicht kostenoptimiert. Sie werden gegeben, damit der Konstrukteur loslegen kann. Die Kostenoptimierung ist Teil des Designs, das hier erst anfängt. Danke aber für deine Gedanken.

Antworten (3)

Der Grund ist eine Erholungszeit. Diode kann 3 Mikrosekunden haben, BJT ist nur 5 pF * N Ohm ~ Dutzend Nanosekunden. Die Diode ist im langsameren Bereich besser als BJT, sie hat einen pA-Strom, wenn BJT nA hat.

Die Physik der schnellen Erholung für BJT kann durch eine sehr niedrige volumetrische Kapazität (geringe Ladung) der Basis erklärt werden, da die BJT-Basis konstruktionsbedingt sehr dünn ist.

Ich denke, Dioden mit geringem Leckstrom haben einen viel größeren Abstand über den Übergang (fallende Dotierungsgradienten oder sogar Lücken), wenn Träger sich dem Bereich durch thermische Diffusion nähern müssen, Tonneling, was Zeit braucht. Die Diodenlücke hat ein sehr großes Volumen (im Vergleich zum BJT-Basisvolumen), um sich während der Erholungszeit mit Ladungsträgern zu füllen.

+1, um mich zum Nachdenken zu bringen. Bedeutet dies, dass ein CB-Übergang eine gute Diode für ein SMPS sein könnte? Angenommen, der Transistor hat einen angemessenen Nennstrom. Wäre die Leistung dieselbe, wenn BE an dieser CB-Diode kurzgeschlossen würde?
@Autistic deine Frage im Kommentar war interessant. Haben Sie in den letzten 6 Monaten etwas gefunden, das Ihre Fragen beantwortet?

Der Grund ist alles über Leckstrom. Der BC-Übergang übertrifft alle Dioden mit niedrigem Leckstrom um mehr als den Faktor 10. Eine weit verbreitete Diode mit niedrigem Leckstrom, die BAV116, ist für einen Drehzahlleckstrom von 5 nA ausgelegt. Der BC-Übergang eines 2N3904 liegt bei Raumtemperatur deutlich unter 30 pA. Bei Verwendung des BE-Übergangs ist die Leckage sogar noch geringer, normalerweise etwa 5 pA. Sie können dies mit Standard-Low-Leakage-Dioden nicht berühren. Es gibt sehr teure FET-basierte Dioden, die niedriger sind, aber sie sind selten. Der Vorteil des BC-Übergangs besteht darin, dass seine Sperrspannung die des Transistors ist. Mit BE wird der Übergang bei 6-7 Volt "Zener". Immer noch sehr nützlich in Niederspannungsschaltungen oder sogar als asymmetrische Klemme.

Ich habe 2N3904s für Dioden mit geringem Leckstrom seit Jahren mit hervorragenden Ergebnissen verwendet. Achten Sie einfach auf den maximalen Durchlassstrom durch Ihre ausgewählte Verbindung.

In der Beispielschaltung wurde wegen des Spannungsbereichs der BC-Übergang verwendet. Es erhöhte die Holdup-Zeit des Abtastkondensators, indem es den Drehzahlverlust zurück zum Ausgang des Operationsverstärkers reduzierte. Ich würde denken, dass die Leckage des Reset-Mosfet diese Schaltung dominieren wird, da die Eingangsvorspannung des AD820 typischerweise 2 pA beträgt.

Beachten Sie, dass der BE-Übergang typischerweise nur bei mehreren V einem Durchbruch unterliegt. Aber zB bei –1 V wurde beobachtet, dass ein gewöhnlicher Transistor C945 230 fA durch den BE-Übergang und 300 fA durch den BC-Übergang leckte. Also ist es BE geringfügig besser.

Thermische Eigenschaften? BJT kann ganz einfach mit einem Clip-on gekühlt oder zur mechanischen thermischen Kopplung am Gehäuse montiert werden. Wenn der Operationsverstärker OP77 auch als rundes Gehäuse gewählt wird, ist ein doppelt montierter Kühlkörper einfach mechanisch zu montieren.

Dies ist nicht gerade eine Leistungsanwendung, die Verlustleistung in der Diode würde im mW-Bereich liegen. Ich glaube nicht, dass das der Grund ist. Danke aber für deine Gedanken.
Die thermische Anpassung entspricht selbst bei kühlen Temperaturen der Beta. Nicht unbedingt dazu bestimmt, Wärme abzuleiten. Allerdings nur Vermutungen über den ursprünglichen Zweck.
Transistor als leckagearme Diode
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