Was macht (PNP) BJT mit kurzgeschlossenem CE?

Ich habe im TI-Datenblatt nach einem LM78L05 gesucht und dieses Anwendungsschema festgestellt:

Beachten Sie, wie Q2 Kollektor und Emitter kurzgeschlossen hat. Ich kann nicht sagen, dass ich das jemals zuvor gesehen habe und die Suche nichts ergeben hat.

Welche Rolle würde Q2 in dieser Konfiguration spielen?

Ich vermute eine Diode, kann aber nicht herausfinden, warum eine einfache alte Diode nicht besser funktioniert und viel billiger ist. Das Datenblatt 2N4033 beschreibt es als einen universellen PNP-Silizium-Planar-HF-Transistor.

Ich denke, sie haben vermasselt. Ein mit der Basis kurzgeschlossener Kollektor ist häufiger, logischer und wahrscheinlich genauer und zuverlässiger. Wenn Sie den Kollektor vom Emitter trennen und an die Basis anschließen, erhalten Sie einen Stromspiegel oder einen Stromvervielfacher. Google "aktueller Spiegel". ( Ignorieren Sie zu diesem Thema den Wikipedia-Artikel.) Sie sehen Schemata von Variationen mit zwei BJTs: zwei NPNs auf der 0V- oder -V-Schiene oder zwei PNPs auf der + V-Schiene. (Aber nicht viele bieten praktische Anwendungen wie diesen Leistungsverstärker.) Der Skalierungsfaktor wird durch das Verhältnis der beiden Emitterwiderstände bestimmt. Die Genauigkeit der Skalierung wird jedoch durch die V _BE- Übereinstimmung gesteuert . Für das beste V _BEIn Übereinstimmung damit sollten die Transistoren vom gleichen Typ sein und ihre Temperaturen sollten nahe beieinander gehalten werden, indem sie auf demselben Kühlkörper montiert werden (obwohl Q1 nur eine sehr geringe Verlustleistung aufweist). Natürlich funktioniert eine einfache Diode, aber die Übereinstimmung ist nicht so gut. Das Aufsetzen der einfachen Diode auf den Kühlkörper mit dem Transistor könnte eine Verbesserung sein.

Das erneute Zeichnen ihrer Schaltung macht es offensichtlicher, was los ist. Q2 & R2 reduzieren die Eingangsspannung des Reglers, um den Strom zu messen, den er zieht (der größte Teil geht an die Last). Q1 & R1 leiten den vierfachen Q2-Strom um den Regler zur Last. Der Regler regelt immer noch +5 V an der Last, obwohl 80% des Stroms über Q1 geliefert werden. (R3 ist subtiler. Es reduziert den Anteil von Q1 am Laststrom, wenn der Laststrom klein ist. Der Regler sendet auch etwas Strom nach Masse. Ohne R3 multipliziert der Stromspiegel auch diesen Strom, was dazu führen würde, dass die Ausgangsspannung + 5 V überschreitet. eine Katastrophe. Mit diesem absichtlichen Ungleichgewicht könnte man argumentieren, dass die Präzision des V _BE Die Anpassung ist nicht so wichtig, daher ist ein Anpassungstransistor bei Q2 nicht so wichtig, sodass eine Diode oder ein falsch angeschlossener Transistor kein Problem darstellt.)

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Aus dem National Semiconductor Linear Regulator Handbook von 1980 stammt Abschnitt 7.1.3 mit einem High Current Regulator with Short Circuit Limit During Output Shortsidentischen Layout, wobei Q2 jedoch eine einfache Diode D ist.

$Q1$$R2$$R1$$V_d = V_{be}(Q1)$

$I1 = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}$

Während der Ausgangskurzschlüsse

$I1(sc) = \dfrac{R2}{R1} \cdot I_{REG}(sc)$

$Q1$$0jC$$R2/R1$$Q1$

Die minimale Eingangs-Ausgangsspannungsdifferenz der Reglerschaltung wird um einen Diodenabfall plus den Vr1-Abfall erhöht.

In Anbetracht des identischen Layouts und NatSemi als Quelle der Layouts verhält sich das kurzgeschlossene Q2 PNP CE genauso. Wie @Robherc vorschlägt, wird es wahrscheinlich als angepasstes Paar verwendet, um einen gewissen Leistungsgewinn im Vergleich zu einer Zufallsdiode zu erzielen, die eine ganz andere Leistung hätte. Ich vermute, dass die unterschiedlichen IV-Kurven zu Über- oder Unterströmungsbedingungen oder zu viel Zyklen / Schwingungen führen können. Angesichts der Tatsache, dass der Anwendungshinweis eine Diode vorschlägt, ist dies wahrscheinlich nicht der Fall.

Dieser Kurzschlussschutz wird hinzugefügt, da durch die Verwendung eines externen Durchgangstransistors verhindert wird, dass der interne Kurzschlussschutz funktioniert. Es kann einfach weggelassen werden, wenn kein Kurzschlussschutz erforderlich ist.

Ich vermute, dass sie den CE-Kurzschlusstransistor verwenden, um die BE-Offset-Spannung von Q1 zu kompensieren / auszugleichen.

Während eine Diode technisch die gleiche Funktion erreichen könnte, einen angepaßten Transistor soll gibt eine ähnliche Reaktion.

Ein Transistor ähnelt zwei parallel geschalteten Dioden, wenn Sie C und E kurzschließen. Ich habe davon gehört, NPNs nur mit dem NP als Dioden zu verwenden (aber warum tun Sie das, wenn Sie eine Diode bekommen können? Ich erinnere mich, dass ich dies versucht habe, als ich ein Kind war, das mit Elektronik experimentierte. Ich habe sie nie in der Konfiguration der Frage verwendet schematisch.

In dieser Konfiguration haben sie fast die gleiche IV-Kurve, aber der NPN funktioniert nicht wie eine Diode, wenn er sich im negativen Sweep befindet, wie dies bei zwei Back-to-Back-Dioden der Fall wäre. Beachten Sie, dass alle Knoten außer 2 und 4 dieselbe Kurve haben. Ich kann nicht für die Konfiguration der realen Welt sprechen, da ich einen solchen Transistor nicht verwendet habe, aber er hat fast das getan, was ich mir vorgestellt hatte.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Ein so angeschlossener Transistor fungiert als Diode mit SUPER schnellen Ein- und Ausschaltzeiten sowie einem extrem niedrigen Durchlasswiderstand.