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 anstelle einer echten Diode mit geringem Leckstrom wählen würden ?

transistors diodes

— stevenvh
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Kommt mir auch komisch vor.

— Olin Lathrop

Beeindruckend. 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 sein).

— Mike DeSimone

@OrigamiRobot - Nein. Ein Basis-Emitter-Übergang hat die gleiche Polarität wie ein Basis-Kollektor-Übergang. Dies ist ein NPN, daher ist die Basis Pdie Anode oder die Anode der Diode.

— Stevenvh

Ich denke, es könnte billiger sein - wenn Sie in großen Mengen einkaufen und diese Transe in einem anderen Teil Ihres Designs verwenden.

— Jim

@ Jim - Ich glaube nicht, dass das der Grund ist. Anwendungsbeispiele in Datenblättern sind normalerweise nicht kostenoptimiert. Sie werden gegeben, damit der Konstrukteur loslegen kann. Die Kostenoptimierung ist Teil des Designs, das erst dort beginnt. Vielen Dank für Ihre Gedanken.

— Stevenvh

Antworten:

Der Grund ist eine Erholungszeit. Die Diode kann 3 Mikrosekunden haben, BJT ist nur ein 5pF * 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 Wiederherstellung für BJT kann durch eine sehr geringe Volumenkapazität (niedrige Ladung) der Basis erklärt werden, da die BJT-Basis konstruktionsbedingt sehr dünn ist.

Ich vermute, dass Dioden mit geringer Leckage einen viel größeren Abstand über den Übergang haben (fallende Dotierungsgradienten oder sogar Lücken), wenn sich Träger durch thermische Diffusion, Tonneling, was Zeit braucht, dem Bereich nähern müssen. Die Diodenlücke hat ein sehr großes Volumen (im Vergleich zum BJT-Basisvolumen), das während der Erholungszeit mit Trägern gefüllt werden muss.

+1 für das Nachdenken. Bedeutet dies, dass ein CB-Übergang eine gute Diode für ein SMPS sein könnte? Angenommen, der Transister hat einen angemessenen Basisstrom. Wäre die Leistung gleich, wenn BE an dieser CB-Diode kurzgeschlossen würde?

— Autistisch

@Autistic Ihre Frage im Kommentar war interessant. Haben Sie in den letzten 6 Monaten etwas gefunden, um Ihre Fragen zu beantworten?

— efox29

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

Ich habe jahrelang 2N3904s für Dioden mit geringer Leckage mit hervorragenden Ergebnissen verwendet. Achten Sie einfach auf den maximalen Durchlassstrom durch die ausgewählte Kreuzung.

In der Beispielschaltung wurde der BC-Übergang wegen des Spannungsbereichs verwendet. Es erhöhte die Haltezeit des Abtastkondensators, indem die Drehzahlleckage zurück zum Operationsverstärkerausgang verringert wurde. Ich würde denken, dass die Leckage des Reset-Mosfets diese Schaltung dominieren wird, da die Eingangsvorspannung des AD820 typischerweise 2 pA beträgt.

— David R Taylor
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Thermische Eigenschaften? BJT kann mit einem Clip-On oder einem für die mechanische Wärmekopplung montierten Gehäuse ganz einfach gekühlt werden. Wenn der Operationsverstärker OP77 auch als kreisförmiges Gehäuse gewählt wird, ist ein doppelt montierter Kühlkörper einfach mechanisch zu montieren.

— Jonathan Cline
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Dies ist nicht gerade eine Leistungsanwendung, die Verlustleistung in der Diode würde im mW-Bereich liegen. Ich glaube nicht, dass das der Grund ist. Vielen Dank für Ihre Gedanken.

— Stevenvh

Die thermische Anpassung entspricht den Beta-Werten auch bei kühlen Temperaturen. Nicht unbedingt dazu gedacht, Wärme abzuleiten. Nur den ursprünglichen Zweck erraten.

— Jonathan Cline